在平面直角坐标系中求三角形的面积方法再探

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  在历年的数学中考题中,求图形的面积常常出现在试卷上。其中求三角形的面积,则更多地出现在综合题中,与函数、运动型问题结合,使有些学生觉得很难,无从下手。笔者在教学中发现,在求三角形的面积的问题时,在平面直角坐标系中,可以有一种更加简单、直观的方法。
  三角形的面积的求法很多,常用的方法是
  ⑴S=  ah
  ⑵S=  ab
  ⑶S=大的图形的面积—小的图形的面积,即割补法
  在平面直角坐标系中,用下面这种方法去求三角形面积有时会变得很简单,学生也很容易掌握,即S=  水平宽×铅垂高
  如图,在坐标平面内,BC的水平距离即为水平宽,线段AD即为铅垂高,
  ∴     =  BC的水平距离×线段AD的长。
  证明如下:
  =  AD×(BD的水平距离+CD的水平距离)
  =  AD×BC的水平距离
  例1如图,抛物线的顶点坐标为点C(1,4),
  交x于点A(3,0),交y轴于点B。
  (1)求抛物线和直线AB的解析式。
  (2)点P是抛物线(在第一象限内)上的一个
  动点,连接PA,PB,当P点运动到顶点C时,求的铅垂高CD及    。
  (3)在抛物线上是否存在一点P,使           。
  解:(1)
  (2)如图,当P为抛物线的顶点(1,4)时,则点C、D的横坐标相同,即当x=1时,yAB=-x+3,∴y=2,∴点D(1,2),∴CD=4-2=2
  ∴     = (3-0)×2
  =3
  (4)设P(x,y),则点D(x,-x+3)
  ∴ PD =
  =
  线段PD的长即为铅垂高,AB的水平距离即为水平宽=3-0=3
  ∴
  ∵
  ∴
  ∴             或
  解得          或,
  ∴
  例2. 如图,反比例函数    与一次函数y=-x+2的图象交于A、B两点,交x轴于点M,交y轴于点N,求S△AOB。
  解:由y=-x+2交x轴于点M,交y轴于点N
  M点坐标为(2,0),N点坐标为(0,2)  ∴OM=2,ON=2
  由         解得        或
  ∴A点坐标为(-2,4),B点坐标为(4,-2)
  点A和点B的水平距离即商品宽=4-(-2)=6
  ON的长即为铅垂高=2
  ∴
  例3如图,已知抛物线与x轴交于A(-1,0),
  E(3,0)两点,与y轴交于点B(0,3)。
  (1)求抛物线的解析式;
  (2)若D是抛物线第一象限的任意一点,
  求四边形AEDB的面积的最大值。
  解:(1)y=-x2+2x+3
  (2)设D(x,-x2+2x+3),直线BE的解析式yAB=-x+3,
  ∴         上的铅垂高是-x2+3x
  ∴当x=        时
  S四边形AEDB的最大值=
  例4. 如图,在直角坐标系xOy中,一次函数y=k1x+b的图象与反比例函数      的图象相交于A(1,4),B(3,m)两点。
  ⑴求一次函数解析式;⑵求△AOB的面积。
  ⑵解:⑴由A(1,4),在       的图象上,
  ∴k2=xy=4
  B(3,m)在      的图象上,∴B点坐标为
  A(1,4)、B(3, )在一次函数y=k1x+b的图象上,可求得一次函数解析式为:
  (2)点O和B的水平宽是3-0=3
  设直线OB的解析式为y=kx(k≠0)
  点A直线OB的铅垂高是
  ∴
  利用上述公式来计算三角形或者可以转化为三角形图形的面积问题,起到把复杂问题转化为简单的问题,可以收到事半功倍的效果。
  对于任何三角形都可以由上述三种类型,S= mn或S= ah或S= bc,在实际计算时只要看看图形中哪两个点的横坐标容易求出,则第三个点到这两个点所组成的直线的铅垂距离即为铅垂高。
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