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二次函数 铅垂法求面积

英才学习-阿江1年前 (2023-09-16)二次函数790

二次函数 铅垂法求面积

在平面直角坐标系中,已知A(1,1)、B(7,3)、C(4,7),求△ABC的面积.


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【分析】显然对于这样一个位置的三角形,面积公式并不太好用,割补倒是可以一试,比如这样:


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构造矩形ADEF,用矩形面积减去三个三角形面积即可得△ABC面积.这是在“补”,

同样可以采用“割”:


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此处AE+AF即为A、B两点之间的水平距离.
由题意得:AE+BF=6.下求CD:
根据A、B两点坐标求得直线AB解析式为:

1694849016018.png

由点C坐标(4,7)可得D点横坐标为4,
将4代入直线AB解析式得D点纵坐标为2,故D点坐标为(4,2),CD=5,
综上,S=0.5×6×5=15.


铅垂法方法总结

作以下定义:(1)水平宽:A、B两点之间的水平距离;(2)铅垂高:过点C作x轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅垂高”.

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如图可得:

1694849096609.png

【解题步骤】(1)求A、B两点水平距离,即水平宽;(2)过点C作x轴垂线与AB交于点D,可得点D横坐标同点C;(3)求直线AB解析式并代入点D横坐标,得点D纵坐标;(4)根据C、D坐标求得铅垂高;(5)利用公式求得三角形面积.

真题演练

2019海南中考(删减)

如图,已知抛物线y=ax²+bx+5经过A(-5,0)、B(-4,-3)两点,与x轴的另一个交点为C.(1)求该抛物线的表达式;(2)点P为该抛物线上一动点(与点B、C不重合),设点P的横坐标为t.当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值.

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【分析】(1)y=x²+6x+5;(2)取BC两点之间的水平距离为水平宽,过点P作PQ⊥x轴交直线BC于点Q,则PQ即为铅垂高.

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根据A、C两点坐标得AC=4,根据B、C两点坐标得直线BC解析式:y=x+1,设P点坐标为(m,m²+6m+5),则点Q(m,m+1),得PQ=-m²-5m-4,考虑到水平宽是定值,故铅垂高最大面积就最大.
【小结】选两个定点作水平宽,设另外一个动点坐标来表示铅垂高.


【思考】如果第3个点的位置不像上图一般在两定点之间,如何求面积?


铅垂法大全

铅垂法其实就是在割补,重点不在三个点位置,而是取两个点作水平宽之后,能求出其对应的铅垂高!因此,动点若不在两定点之间,方法类似:

(1)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.

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(2)取AC作水平宽,过点B作BD⊥x轴交直线AC于点D,BD即对应的铅垂高,

1694849365056.png

8.jpg


(3)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.

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甚至,还可以横竖互换,在竖直方向作水平宽,在水平方向作铅垂高.
(4)取BC作水平宽,过点A作铅垂高AD.

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(5)取AC作水平宽,过点B作铅垂高BD.

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(6)取AB作水平宽,过点C作铅垂高CD.


13.jpg


总结如下:

对坐标系中已知三点A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3),
按铅垂法思路,可得:

11.jpg

如果为了好看,也可以这么写:

2.jpg

可以查看三阶行列式:https://yc8.com.cn/wenzhang/202309/3179.html


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