吕庆华
抛物线内三角形面积的最值问题较为复杂.一般地,抛物线内三角形上的顶点为动点,要求其面积的最值,往往需先根据题意确定动点的位置,或求得三角形面积的表达式.这就需要灵活运用三角形的面积公式、点到直线的距离公式、两点间的距离公式、弦长公式以及抛物线的几何性质来解题.下面,介绍求解抛物线内三角形面积最值问题的两种思路,以供大家学习、参考.
一、割补图形
有时我们很难快速求出在抛物线内三角形的底与高,此时不妨采用割补法,将三角形分割或填补为易于求得出面积的几个图形,这样便可快速求出三角形面积的表达式.然后将其看作关于某个变量的函数式,利用函数的性质来求得最值.
例1.在平面直角坐标系中,O为原点,直线y=-2x-1与y轴交于点A,与直线y=-x交于点B,点B关于原点的对称点为点C .
先過三角形的一个顶点作坐标轴的一条平行线,就可以把这个三角形分割成两个小三角形,再计算两个小三角形的面积,即可求出原三角形的面积,最后根据二次函数的性质进行求解即可.在割补三角形时,需根据已知条件和三角形的形状将三角形割补为规则的三角形、梯形,这样便于快速求出三角形的面积.
二、利用切线法
若抛物线内三角形底边的长度不变,就只需要求得三角形的高的最值,即可求得三角形面积的最值.若已知抛物线内三角形的底边所在直线的方程,则只需采用切线法,过三角形的顶点作出与三角形底边平行的切线,那么该切线与三角形底边之间的距离即为三角形的高的最大值,此时三角形的面积就最大.
先结合图形,根据直线和抛物线有一个交点时,三角形的高最大,来确定三角形顶点E的位置;然后作出过点E的抛物线的切线;再根据切线的特征,建立关系式△=0,从而求得直线的斜率和抛物线内面积的最值.
总之,在求解抛物线内三角形面积最值问题时,要先观察题目中给出的三角形的特点,再尝试求出其底和高,若不能,则需要通过割补或者作切线,来求三角形的面积,从而求得面积的最值.
(作者单位:华东师范大学盐城实验中学)