函数与几何综合——面积最值问题
二次函数 + 三角形面积 + 最值
★★★★☆
本题设计围绕"一次函数与几何综合"这一八年级核心模块,融合了垂直条件、坐标系中面积建模、以及等腰三角形的完整分类讨论。2027命题趋势强调"综合与实践"和"分类讨论",一次函数与几何的交汇正是检验八年级学生综合建模能力的理想载体。
设计理念:
趋势契合度:
考纲对应:一次函数 ✓ / 垂直条件 ✓ / 两点距离公式 ✓ / 等腰三角形判定 ✓ / 坐标系 ✓ / 分类讨论 ✓
在平面直角坐标系中,直线 \(l_1: y = 2x + 2\) 与 \(x\) 轴交于点 \(A\),与 \(y\) 轴交于点 \(B\)。直线 \(l_2\) 经过点 \(B\) 且与 \(l_1\) 垂直。
(1) 求点 \(A\)、点 \(B\) 的坐标,以及直线 \(l_2\) 的解析式。
(2) 点 \(P\) 在 \(x\) 轴正半轴上,设 \(P(t, 0)\;(t > 0)\),\(\triangle ABP\) 的面积为 \(S\)。
(i)求 \(S\) 关于 \(t\) 的函数解析式;
(ii)当 \(S = 12\) 时,求点 \(P\) 的坐标。
(3) 在 \(x\) 轴上是否存在点 \(Q\),使 \(\triangle ABQ\) 是等腰三角形?若存在,求出所有满足条件的点 \(Q\) 的坐标;若不存在,请说明理由。
| 易错点 | 正确理解 |
|---|---|
| 求 \(l_2\) 斜率时写反了倒数关系 | \(k_2 = -\frac{1}{k_1}\),不是 \(\frac{1}{k_1}\) 也不是 \(-k_1\)。勿忘负号 |
| 面积用坐标公式强行计算 | \(A\) 和 \(P\) 都在 \(x\) 轴上,\(AP\) 是水平线段——直接用底×高÷2,不需要坐标行列式 |
| 第(3)问漏掉情况 | \(AB=AQ\)、\(AB=BQ\)、\(AQ=BQ\) 三种,每种方程解出的所有 \(q\) 都要保留(除非退化) |
| \(Q = A\) 未排除 | \(q = -1\) 时 \(Q\) 与 \(A\) 重合,\(\triangle ABQ\) 退化为线段,必须舍去 |
| 求 \(AP\) 长度时用 \(t-1\) | \(A\) 的横坐标是 \(-1\),不是 \(1\)。\(AP = t - (-1) = t + 1\) |
| \(BQ\) 距离公式漏掉 \(y\) 坐标差 | \(B(0,2)\)、\(Q(q,0)\),纵坐标差是 \(2\),不是 \(0\) |