提到求三角形的面積,我們首先想到的會(huì)是直接使用面積公式:三角形面積=底×高÷2.但在函數(shù)問(wèn)題中,經(jīng)常會(huì)碰到一些底或高不容易求的三角形(這樣的三角形我們不妨稱之為“不規(guī)則三角形”),這時(shí)直接用面積公式并不會(huì)奏效,對(duì)此,我們要有意識(shí)地去運(yùn)用一種新的求面積的方法——割補(bǔ)法.其實(shí),不論是直接法(公式法)還是間接法(割補(bǔ)法),其中的關(guān)鍵都在于找出或構(gòu)造出有關(guān)的三角形的底和高,
一次函數(shù)與三角形的面積相結(jié)合,考查方式主要有以下兩類.
一、根據(jù)條件求不規(guī)則三角形的面積
常用的解題方法是“割補(bǔ)法”,即先將所給的三角形分割成兩個(gè)(或更多個(gè))三角形,再利用公式分別求出小三角形的面積,然后加在一起;或者在所表示的三角形外面補(bǔ)上一個(gè)特殊的幾何圖形,然后用該幾何圖形的面積減掉其他補(bǔ)出的小三角形的面積.規(guī)則三角形的面積可直接運(yùn)用公式求出,我們不再贅述.
例1 如圖1,一次函數(shù)y=的圖象過(guò)點(diǎn)A(4,3),且與x軸交于點(diǎn)B.設(shè)C(3,1),求△ABC的面積.
分析:該三角形是不規(guī)則三角形,其面積用公式不好直接求,所以使用間接法,可將△ABC分割成兩個(gè)三角形.如過(guò)點(diǎn)C作y軸的平行線,構(gòu)造出同底的兩個(gè)三角形,然后再結(jié)合A,B,C三點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可求出面積,
解:過(guò)點(diǎn)C作CD//y軸,交直線AB于點(diǎn)D,如圖2.
將A(4,3)代入一次函數(shù)解析式中,可解得
點(diǎn)評(píng):當(dāng)然,也可以過(guò)C點(diǎn)作x軸的平行線,將△ABC分成上下兩個(gè)三角形,如圖3.這種割的方法與例1中的方法本質(zhì)上是相同的,就是讓分割出來(lái)的三角形的底和高與坐標(biāo)軸平行,另外,我們也可以將該不規(guī)則三角形通過(guò)“補(bǔ)”的方法放在一個(gè)規(guī)則的幾何圖形中,然后用大幾何圖形減去多出的幾個(gè)小幾何圖形來(lái)求出面積,如圖4所示,分別過(guò)點(diǎn)A,C作x軸的垂線,垂足分別為E,D,所以
三、根據(jù)三角形的面積求坐標(biāo)或解析式
在這種考查方式下,將面積表示出來(lái)是解題的關(guān)鍵.至于是用公式法還是用割補(bǔ)法,可根據(jù)條件具體分析.需要注意的是,所求點(diǎn)的坐標(biāo)或直線的解析式往往不止一個(gè),因此要有分類討論的意識(shí).
例2 如圖5,點(diǎn)A(1,6),B(m,1)在一次函數(shù)y=kx+7的圖象上.AD⊥x軸于點(diǎn)D,BC⊥x軸于點(diǎn)C.在x軸上是否存在一點(diǎn)E.使△ABE的面積為57若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
分析:這類求點(diǎn)的坐標(biāo)的題目,往往需要分類討論,因?yàn)樗蟮狞c(diǎn)可能會(huì)不止一個(gè).本題中,雖然點(diǎn)E在x軸上并且△ABE的面積一定,但是如果點(diǎn)E相對(duì)于其他已知點(diǎn)的位置不同,那么面積的表達(dá)形式就會(huì)不同,
解:將A(l,6)代人y=kx+7,得k=-l.
∴一次函數(shù)的解析式為y=-x+7.
將B(m,1)代入y=-x+7,得m=6.故B(6,1).設(shè)E(n.0).一次函數(shù)的圖象與x軸交于M點(diǎn),則M(7,0).
(1)當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)D,M之間時(shí),如圖6.
解得n=5,故E(5,0).
(2)當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)D左側(cè)時(shí),如圖7.
解得n=5,故E(5,0).但這與題設(shè)矛盾,故點(diǎn)E不可能在點(diǎn)D的左側(cè).
(3)當(dāng)點(diǎn)E在點(diǎn)M右側(cè)時(shí),如圖8.
解得n=9,故E(9,0).
綜上,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(5,0)或(9,0).
點(diǎn)評(píng):本題中△ABE的面積的表示,還是采用了間接法,只不過(guò)不是“割補(bǔ)法”,而是“大減小”,即利用現(xiàn)有圖形,求出一個(gè)大圖形的面積,然后減掉其他幾個(gè)小圖形的面積.這種解法同學(xué)們也一定要掌握,
側(cè)3 已知直線y=x+3與x軸和y軸交于A,B兩點(diǎn).直線2經(jīng)過(guò)原點(diǎn),與線段AB交于點(diǎn)C,把△AOB的面積分為2:1的兩部分.求直線f的解析式,
解:由題意可知A(-3,0),B(O,3),故A0=B0=3.
點(diǎn)評(píng):當(dāng)我們不能確定兩個(gè)圖形的面積誰(shuí)大誰(shuí)小時(shí),一定要想到分類討論.
練習(xí):
1.一次函數(shù)y=x+3的圖象與兩坐標(biāo)軸所圍成的三角形的面積為().
A.6
B.3
C.9
D. 4.5
2.已知一次函數(shù)y=kx+b的圖象與正比例函數(shù)的圖象交于點(diǎn)A,并與y軸交于點(diǎn)B(O,-4).點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn).若△AOB的面積為6.則一次函數(shù)的解析式為_(kāi)_____.
3.如圖11所示.一次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A,且與正比例函數(shù)y=-x的圖象交于點(diǎn)B.求一次函數(shù)圖象、正比例函數(shù)圖象與x軸圍成的三角形的面積.
4.一次函數(shù)V=kx +b的圖象經(jīng)過(guò)A(2,3),B(-3,一2)兩點(diǎn).若P是y軸上的一點(diǎn),且使△ABP的面積是5.求OP的長(zhǎng).
5.一次函數(shù)v-kx-k的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(2,2).設(shè)一次函數(shù)y=kx-k的圖象與y軸交于點(diǎn)B.若點(diǎn)P是x軸上一點(diǎn),且滿足△PAB的面積是4,求P點(diǎn)的坐標(biāo).
參考答案:
1.D
2.y=-x-4或(提示:以O(shè)B為底,則高為3.點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為±3)
3.1(提示:先根據(jù)正比例函數(shù)的解析式確定出點(diǎn)B的坐標(biāo)為(-1,1),然后利用待定系數(shù)法求出一次函數(shù)的解析式).
4.1或3(提示:先求出一次函數(shù)的解析式,設(shè)該一次函數(shù)的圖象與y軸的交點(diǎn)為C,將△ABP的面積分解為△ACP的面積與△BCP的面積之和,求出P點(diǎn)的坐標(biāo).注意分類討論,還有一點(diǎn)需要注意,就是求出點(diǎn)P的坐標(biāo)后,不要習(xí)慣性地以為就結(jié)束了,要寫(xiě)出OP的長(zhǎng)才可以).
5.(3,0)或(-1,0)(提示:將三角形以x軸為分界線,分為兩個(gè)三角形進(jìn)行計(jì)算).
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)數(shù)學(xué)人教版2015年4期