一次函数背景下的三角形面积问题(2)
教学目标:
1、 能利用割补法、等积法求一次函数背景下的三角形面积;
2、 通过对已知图形面积求函数解析式问题的探究,从等积变形的关系中进
一步体会数形结合思想和化归思想;
3、 在独立思考的基础上,积极参与对数学问题的讨论,敢于发表自己的意
见,并尊重与理解其他人的见解,能从交流中获益。
教学重点:能利用割补法、等积法求一次函数背景下的三角形面积;
教学难点:通过对已知图形面积求函数解析式问题的探究,从等积变形的关
系中进一步体会数形结合思想和化归思想;
教材分析:
本节既是在一次函数图像、性质的基础之上对平面直角坐标系内三角形
面积的进一步研究,又是前面所学知识的深化和应用,还为研究二次函数中
三角形面积或四边形面积奠定了基础。一次函数背景下的三角形面积问题,
主要分为求图形面积和已知面积求点坐标或直线解析式。其实这两类题目是
相通的,都是要我们找出所求面积的表达式。这类题目的解答方法比较灵活,
常用方法包括公式法、割补法、等积法等。一般来说一道题都有多种方法,
就看哪一种方法计算简便。
学情分析:
在本节课学习之前,学生已较好地掌握了一次函数的定义,一次函数的
图像和性质以及解决简单的函数面积的相关内容,但对求平面直角坐标系中
任意三角形面积的方法还没有灵活掌握,且方法单一。因此本节课中教师适
当地引导之后,让学生合作交流,自主探索获得与一次函数相关的三角形面
积的多种解法。此外,学生还能获得求平面直角坐标系内任意三角形的面积
的通用方法。
教学过程
(一)课前练习,引入新课
(1) 已知点 A(3,5),B(4,0),C(-2,0)求△ABC 的面积
(2) 已知点 A(0,5),B(0,-1),C(-4,-3)求△ABC 的面积
(3) 已知点 A(3,0),B(0,2),C(5,3)求△ABC 的面积
(4) 已知点 A(-2,1),B(1,-3),C(3,4)求△ABC 的面积
总结:求一次函数背景下的三角形面积方法
(二)引导探究,分析归纳
1、“分割法”求面积:
①过点 C 作铅垂线,交 AB 于点 D,
S∆ABC = S∆ADC + S∆BDC
= 1
2 CD ∙ AE + 1
2 CD ∙ BF
=
1
2 CD ∙ AE + BF
=
1
2 CD ∙ MN
S∆ABC =
1
2 CD ∙ xB − xA
②过点 A 添水平线交 BC 于点 D
S∆ABC = 1
2 AD ∙ MN = 1
2 AD ∙ yC − yB
2、平行线转移面积法
(月考第 25 题):如图,在平面直角坐标系
xOy
中,直线 AB:
y = kx
﹣
2
与 y
轴相交于点 A,与反比例函数
y =
在第一象限内的图像相交于点
B
(
m
,
2
).
(1)求直线 AB 的表达式;
(2)将直线 AB 向上平移后与反比例函数图像在第一象限内交于点 C,且△ABC
的面积为 18,求平移后的直线的表达式.
总结:平行法求三角形面积:
S∆ABC = S∆ABD若
AD
∥
BC
则
S∆ABC = S∆DBC S∆BAD = S∆CAD
S∆ABE = S∆DEC
(三)变式探究,巩固提升
例 1:如图,直线
y =−
3
3 x + 1
与 x 轴、y 轴
分别交于点 A、B,以线段 AB 为直角边在第一
象限内作等腰直角
∆ABC
,∠
BAC = 90
°,如
果在第二象限内有一点 P
a,
1
2
,且
∆ABP
的面
积与
∆ABC
的面积相等,求 a 的值。
【分析】
1、根据已知条件,容易求出
∆ABC
的面积
S∆ABC
=2,那么题目就变成了在直
线
y =
1
2
上找一点 P,使得
∆ABP
的面积
S∆ABP = 22、解法一:补形法 1
过点 P 作 PH⊥x 轴,交 x 轴于点 H,
则
S∆ABP = SOBPH + S∆AOB − S∆PAH
解法二:补形法 2
由于
∆ABP
三边与 x 轴或 y 轴都不平行,无法直接求得
面积表达式,因此采取割补法,连接 PO,如图:则:
S∆ABP = S∆AOB + S∆OBP − S∆AOP
解法三:分割法
如图:做 PQ 平行于 x 轴,交 AB 于点 Q,则有
S∆ABP =
1
2 PQ
×
OB
,可得 PQ=4
将 y=1 代入 AB 所在直线的解析式,得到 Q 点坐
标,然后此题得解。
解法四:等积法
过点 P 作 PD∥AB,交 y 轴于点 D,
则
S∆ABP = S∆ABD
,根据已知,可得
S∆ABD = 2
算出 D 点坐标。根据 PD∥AB,求出直线
PD 的解析式,将 y=
1
2
代入 PD 所在直线的解析式,
得到 a 的值。
(四)小组探究,深化迁移
例 2:如图,
∆AOB
为等边三角形,点 B 的坐标为(2,0),过点 C(-2,0)作
直线 l 交 AO 于 D,交 AB 于 E,且使
∆ADE
与
∆DCO
的面积相等,求直线 l 的解析
式。
解法一:
由ΔADE 与ΔODC 面积相等,易得直线 OE
平行于直线 CA。据此可以得到直线 OE 的解
析式,与直线 AB 的解析式连立可得 E 点坐
标,此题得解。
解法二:
如图,由ΔADE 和ΔDCO 的面积相等得到
ΔBCE 和ΔABO 的面积相等,又因为 BC
=2BO,故有 AG=2EF,可得 E 点坐标。
【小结】通过以上两个例题可以看出,
一次函数面积题的解题方法是非常灵活的,因此对于此类题目,我们不要急
于列解析式求解,而应该通过观察和分析,采用割补、替换或者转换等方法,
将已知的面积关系转化为点的位置关系或线段的长度关系,然后找到适合的
简便解法。
数学模型:如图,若有ΔABE 和ΔDEC 面积相等,则ΔABC 和ΔDBC 面积相等。
又因为两个三角形有一个公共底边 BC,故两条高相等,因此,必有 AD∥BC。
(五)课堂小结:
回顾本节课解决的主要数学问题及思考方法,你有哪些收获?
师生活动:教师引导总结,学生回答,自我反思
在坐标系中,规则和不规则图形面积所用的方法:公式法,割补法,等积法的使
用。
(六)布置作业:作业卷