第二十二章 二次函数 专题---铅锤法求最大值 (含答案)2025-2026学年人教版九年级上册

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名称 第二十二章 二次函数 专题---铅锤法求最大值 (含答案)2025-2026学年人教版九年级上册
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2025-11-03 22:10:07

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二次函数最值之铅锤法
知识解读
最大值问题
在二次函数中用铅锤法求面积最值问题
将面积最值问题转化为竖直线段的最值问题(铅锤法);
铅锤法:如图A、B两点之间的水平距离称为“水平宽”;
过点C作x轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅锤高”.
如图:S (三角形的面积等于水平宽和铅锤高乘积的 )
用铅锤法解题步骤:
求出A、B两点的 距离,即为水平宽;
过C点作x轴垂线与AB相交于点D,可得点D的 与C点是相同的;
求出直线AB的解析式并代入点D的横坐标,可得点D的 ;
根据C、D的纵坐标求得 ;
利用公式 求得面积。
总结:在三角形中有两个点为 点,另一个点为 点,求三角形面积最大值时,优先选用 法求面积最大值。
底层逻辑-函数铅锤法求面积问题
一、铅锤法:如图A、B两点之间的水平距离称为“水平宽”;
过点C作工轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅垂高”;
S
二、理论依据:铅锤法求三角形的面积本质是割补法,下面我们用割补法去证明铅锤法的正确性,通常情况
下分为两种情况:
类型一:铅锤高在三角形内部 类型二:铅锤高在三角形外部
三、解题方法及步骤
(1)求A、B两点水平距离,即水平宽;(2)过点C作亚轴垂线与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.
铅锤法常见的几种图形,如何作出铅锤高和水平宽
如图,已知二次函数的图象交轴于、两点(在左边),交轴于点.
求、、三点的坐标和直线的解析式;
(2)点是直线上方抛物线上一动点(不与,重合),过点作轴平行线交直线于点,求线段的最大值;
(3)点是直线上方抛物线上一动点(不与,重合),连接,,求面积的最大值.
(四川中考真题)如图,已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,且.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点为第二象限抛物线上一动点,连接,,求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(广东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,,其对称轴与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)连接,在直线的下方的抛物线上,是否存在一点,使的面积最大?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
(辽宁中考模拟题)如图,已知抛物线的图像经过点,,其对称轴为直线:,过点作轴交抛物线于点,的平分线交线段于点,点是抛物线上的一个动点,设其横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若动点在直线下方的抛物线上,连结、,当为何值时,四边形面积最大,并求出其最大值.
答案解析
最大值问题
在二次函数中用铅锤法求面积最值问题
将面积最值问题转化为竖直线段的最值问题(铅锤法);
铅锤法:如图A、B两点之间的水平距离称为“水平宽”;
过点C作x轴的垂线与AB交点为D,线段CD即为AB边的“铅锤高”.
如图:S (三角形的面积等于水平宽和铅锤高乘积的 )
用铅锤法解题步骤:
求出A、B两点的 水平距离 距离,即为水平宽;
过C点作x轴垂线与AB相交于点D,可得点D的 横坐标 与C点是相同的;
求出直线AB的解析式并代入点D的横坐标,可得点D的 纵坐标 ;
根据C、D的纵坐标求得 铅锤高 ;
利用公式 S 求得面积。
总结:在三角形中有两个点为 定 点,另一个点为 动 点,求三角形面积最大值时,优先选用 铅锤法 法求面积最大值。
如图,已知二次函数的图象交轴于、两点(在左边),交轴于点.
求、、三点的坐标和直线的解析式;
(2)点是直线上方抛物线上一动点(不与,重合),过点作轴平行线交直线于点,求线段的最大值;
(3)点是直线上方抛物线上一动点(不与,重合),连接,,求面积的最大值.
(1)点A(-3,0),点B(1,0);点C(0,3);
直线AC的解析式为:y=x+3.
(2)设点P的坐标为(m,-m -2m+3),
由PM//y轴,可知点Q的坐标为(m,m+3),
∴PQ=-m -2m+3-m-3
=-m -3m
--(m+)2+,
又∵-3当m=-
PQ最大=
(3)设点P的坐标为(t,-t -2t+3),-3作PN//y轴(或作PN⊥于x轴)交AC于点N,可知点N的坐标为(t,t+3),
∴PN=-t -2t+3-t-3=-t -3t
所以S△PAC=(-t -3t)=-(t+)2+
又∵-3当t=-
S△PAC最大=
(四川中考真题)如图,已知抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,且.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)若点为第二象限抛物线上一动点,连接,,求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(1)将A、B两点的坐标代入抛物线的解析式中,即可求出二次函数的解析式y=-x -2x+3;
(2)过E作EF⊥x轴交BC于点F,设E(a,-a -2a+3),-3则EF=-a -2a+3,BF=a+3,OF=-a,
因为S四边形BOCE
=S△BEF+S梯形FOCE
=BF·EF+(OC+EF)·OF=-a -a+
配方即可得出结论,当a=-时,-a -2a+3=
即可得到点E的坐标(-,),面积最大为 。
(广东中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,,,其对称轴与轴相交于点.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在其抛物线的对称轴上,是否存在一点,使得的周长最小?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,在直线的下方的抛物线上,是否存在一点,使的面积最大?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
解: (1)
抛物线的对称轴是:x=3;
(2)P点坐标为(3,)
理由如下:∵点A(0,4),抛物线的对称轴是x=3,
∴点A关于对称轴的对称点A'的坐标为(6,4)
如图1,连接BA'交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小.
易得直线BA'的解析式为y=
P(3,)
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.
设N点的横坐标为0,此时点N(t,)(0<1<5)
过点N作NGlly轴交AC于G;作AD⊥NG于D,
由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:y=
则G(t,)
此时:NG=
∵AD+CF=CO=5,
S△ACN=S△ANG+S△CGN=
当t=时,△CAN面积的最大值为
∴N(,-3)
(辽宁中考模拟题)如图,已知抛物线的图像经过点,,其对称轴为直线:,过点作轴交抛物线于点,的平分线交线段于点,点是抛物线上的一个动点,设其横坐标为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若动点在直线下方的抛物线上,连结、,当为何值时,四边形面积最大,并求出其最大值.
解:(1)抛物线的解析式为y=x -4x+3.
(2)如图所示,∵△AOE的面积是定值,所以当
△OEP的面积最大时,四边形AOPE的面积最大,
设P(m,m -4m+3),
∵OE平分∠AOB,∠AOB=90°,
∴∠AOE=45°,
∴△AOE是等腰直角三角形,
∴AE=OA=3,∴E(3,3),
易得OE的解析式为y=x,
过P作PG//y轴,交OE于点G,
∴G(m,m),
∴PG=m-(m -4m+3)=-m +5m-3,
∴S四边形AOPE=S△AOE+S△POE,
∴当m=时,S有最大值,最大值为