文/王涵
在函數(shù)圖像中求面積問題,因其綜合性強(qiáng),涉及的知識(shí)點(diǎn)多,常常出現(xiàn)在中考?jí)狠S題中。下面對(duì)一道基礎(chǔ)題進(jìn)行變式、拓展,希望同學(xué)們能從中體會(huì)到基本數(shù)學(xué)思想的靈活運(yùn)用。
【例題呈現(xiàn)】如圖1,一次函數(shù)y=2x-2 的圖像與x軸、y軸分別交于A、B兩點(diǎn),求此圖像與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積。
圖1
圖2
【解析】一次函數(shù)的圖像與坐標(biāo)軸圍成的是直角三角形,求得兩條直角邊長(zhǎng)即可。由題意得A(1,0)、B(0,-2),易得
【變式一】如圖2,一次函數(shù)y=2x-2 的圖像與反比例函數(shù)y=的圖像交于C、D兩點(diǎn)(C在D右側(cè)),與y軸交于點(diǎn)B,求△COD的面積。
【解析】聯(lián)立兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式,可得交點(diǎn)坐標(biāo)C(3,4)、D(-2,-6),OB=2,則S△COD=。通過本題,同學(xué)們要能體悟到,在平面直角坐標(biāo)系下,常常將不平行或不垂直于坐標(biāo)軸的線段向平行或垂直于坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)化,即“化斜為直”。
【拓展一】點(diǎn)A(m,6m)、B(3m,2n)、C(-3m,-2n)在函數(shù)(k≠0)圖像上。若S△ABC=2,則k=________。
圖3
【變式二】如圖4,一次函數(shù)y=2x-2 的圖像與二次函數(shù)y=2x2-4x-10 的圖像交于E、F兩點(diǎn)(E在F右側(cè)),點(diǎn)E、F下方的二次函數(shù)圖像上有一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P,求△EFP的面積最大值。
圖4
圖5
【解析】不難發(fā)現(xiàn)這與“變式一”有相似之處。首先,聯(lián)立兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式,得到E(4,6),F(xiàn)(-1,-4),過點(diǎn)P作x軸的垂線交EF于點(diǎn)M(如圖5)。因?yàn)镻為動(dòng)點(diǎn),那么△EFP的面積隨著點(diǎn)P的位置的變化而變化,可以建立△EFP的面積與點(diǎn)P的橫坐標(biāo)之間的二次函數(shù)模型。設(shè)P(m,2m2-4m-10),則M(m,2m-2),PM=-2m2+6m+8,所以S△EFP=S△MPE+。當(dāng)時(shí),S△ABE的最大值為。
【拓展二】如圖6,二次函數(shù)的圖像與x軸交于點(diǎn)A和點(diǎn)B(5,0),D(1,3)為頂點(diǎn),在該圖像上是否存在點(diǎn)G,使得△ADG的面積是△BDG的面積的?
圖6
圖7