有趣的几何 | 二次函数内接三角形最大面积问题的结论

 2024-03-11 00:09:11  阅读 0

结合二次函数和三角形面积的综合题,因其入口宽、出口多,一直受到各类题主的青睐!

事实上,考察这类问题的方法并不新鲜。 以往给学生讲解时,通常采用截补法,利用铅锤公式,设定点,转化为代数方法,构造二次函数,求最优值。

做了很多这样的题后,我发现了一个结论,对于孩子解决问题、验证问题时非常有帮助。

反比例函数结论与证明_反比例函数性质的证明_如何证明反比例函数

如下图所示,通过点P画PQ//AB,并在Q点交抛物线。为了最大化SABP,由于AB是固定的,所以边AB上的高度必须最大。

反比例函数性质的证明_如何证明反比例函数_反比例函数结论与证明

只有当PQ和抛物线只有一个共同点时(即与抛物线相切时),边AB上的高度才最大。 此时,两点P、Q与一点P重合。

反比例函数性质的证明_反比例函数结论与证明_如何证明反比例函数

因为PQ//AB,所以kPQ=kAв=k;

因此,令直线PQ的解析公式为: y=kx+m(k≠0)

反比例函数性质的证明_如何证明反比例函数_反比例函数结论与证明

联立二次函数y=ax²+bx+c和直线PQ解析公式y=kx+m为:ax²+(bk)x+(cm)=0,由韦达定理可知:xP+xQ=(kb)/a

同理:联立二次函数y=ax²+bx+c和直线AB解析式y=kx+n为:ax²+(bk)x+(cn)=0,由韦达定理可知:xA+xB = (kb)/a

所以:xA+xB=xP+xQ

当两点 P 和 Q 重合时,

反比例函数性质的证明_反比例函数结论与证明_如何证明反比例函数

xA+xB=xP+xQ=2xP

此时:xP=(xA+xB)/2

结论:当二次函数内切三角形面积最大时,移动点P的横坐标等于A点和B点横坐标之和的一半。(抛物线开口向下向上,且以上结论正确)

如何证明反比例函数_反比例函数性质的证明_反比例函数结论与证明

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标签: 二次函数

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