本专题主要介绍二次函数背景下的三角形面积问题,重点介绍坐标系下“铅垂法“求三角形面积。

题目:抛物线的顶点为$D(1,4)$,与$y$轴交于点$C(0,3)$,与$x$轴交于点$A,B$

1 求抛物线的解析式,并画出图象;

解:由题可知,不妨假设抛物线的解析式为$y=a(x-1)^2+4$,代入$C(0,3)$可得,

$$ a+4=3 $$

解得$a=-1$

则抛物线解析式为$y=-(x-1)^2+3$,亦可写作$y=-x^2+2x+3$.

函数图象

函数图象

2 求$\triangle ABC$和$\triangle DBC$的面积;

$\triangle ABC$和$\triangle DBC$

$\triangle ABC$和$\triangle DBC$

1容易得到,$A(-1,0),B(3,0)$,则有

$$ S_{\triangle ABC}=\dfrac{1}{2}\cdot AB\cdot OC=\dfrac{1}{2}\times4\times3=6 $$

$\triangle DBC$的三条边的长度虽然都能计算出来,但是三条边都是”斜线段“,这样的线段是无法直接通过坐标的和差得出,因此需要变换策略——割补法

大部分人的思路是,将其补齐为一个矩形,如图所示

3.png

$$ \begin{align} S_{\triangle DBC}&=S_{矩形FOBE}-S_{\triangle DFC}-S_{\triangle COB}-S_{\triangle EDB}\\ &=3\times4-\dfrac{1}{2}\times1\times1-\dfrac{1}{2}\times3\times3-\dfrac{1}{2}\times2\times4\\ &=3 \end{align} $$

上述的割补法是非常容易掌握,但是其简单的理由是每个点的坐标都已知。下面介绍一种更便捷的割补方法.

补齐为如图所示

补齐为如图所示

如图,可以观察得到