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一道好題5種解法,破解初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)面積最值問題

 馨月愛自己后代 2019-02-20

二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的難點,更是全國各地中考數(shù)學(xué)的壓軸題,知識綜合性強,能力要求高,教與學(xué)常常心有余而力不足,讓人欲罷不能。而二次函數(shù)的大題中常常考察面積最值問題。本文選取一道典型好題(第3問),提供5種精彩解法,力圖對師生朋友教學(xué)有所啟發(fā)。

解:第(1)問,沒啥難度,代入B(4,0),求出a=-0.5即可。

第(2)問,揣摩命題人的意圖,結(jié)合題目中直觀圖形預(yù)判ABC可能是直角三角形,如此ABC的外接圓圓心應(yīng)該就是線段AB的中點(1.5,0)。有了這個思路引領(lǐng),“先猜想+后證明”根據(jù)第一問求出的解析式,令y=0計算出A(-1,0).再根據(jù)OA:OC=OC:ON=1:2,可以得到AOC∽COB,顯然屬于初中幾何基本圖形“子母三角形”,從而“正式”證明出ABC是直角三角形,ABC的外接圓圓心就是它的斜邊線段AB的中點(1.5,0)。

第(3)問,教學(xué)中學(xué)生普遍感覺較難,但是本題呈現(xiàn)自然,毫無突兀感,屬于“必須”要會做并得到分的目標(biāo)題目。所以本文重點講解這一問,在此提供5種解法,精彩馬上呈現(xiàn)!

方法1:計算三角形面積,我們優(yōu)先找底找高,面積是底高乘積的一半。由OB=4,OC=2,可以算出BC長,不妨把BC當(dāng)成底來計算,那么高MD越大MBC的面積就越大,MD最大MBC面積也最大。何時MD最大呢?考慮到MD是點M到直線BC的距離,“平行線之間距離處處相等”過M點作BC的平行直線l,當(dāng)l與拋物線只有一個公共點時,MD最大,而此時聯(lián)立拋物線解析式和直線l的解析式,令根判別式為0即可求解。如圖

方法2:鉛垂法。基于割補思想推導(dǎo)出來的三角形面積公式=水平寬×鉛錘高÷2.如下圖,本題水平寬可為BO,鉛垂高為MD.如圖

方法3:割補法。因為BOC面積不變,所以求MBC面積最大值,也相當(dāng)于求四邊形BOCM面積最大值(先補),而連接MO就可以分割成兩塊容易計算的三角形面積(后割),如圖

方法4:化斜為直,利用相似。如圖(計算參考法2)

方法5:精妙結(jié)論,M的橫坐標(biāo)等于B和C的橫坐標(biāo)之和的平均數(shù)!!!這么精彩的結(jié)論,如果用初中知識去證明未免粗俗野蠻,大煞風(fēng)景頓失美感。而用高中導(dǎo)數(shù)方法幾乎可以秒殺,有幸讀到本文的初中生小朋友可以存留這個問題,待到你們上高中學(xué)過導(dǎo)數(shù)后“朝花夕拾”今天我提供的絕妙解法5.如圖

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