如图,△ABC是边长为1的等边三角形,P是AB边上的一个动点(P与B不重合),以线段CP为边作等边△CPD(D、A在BC的同侧),连接AD.
(1)判断四边形ABCD的形状,并给予证明;
(2)设BP=x,△PAD的面积为y,求出y关于x的函数关系式,并求出△PAD面积的最大值及取得最大值时x的值.
网友回答
解:(1)四边形ABCD是梯形或菱形,证明如下:
①当点P不与点A重合时,
∵△ABC与△CPD都是等边三角形,
∴∠ACB=∠DCP=60°,
∴∠1=∠2,
又∵AC=BC,DC=PC,
∴△ADC≌△BPC,
∴∠DAC=∠B=∠BCA=60°,
∴AD∥BC.
又∵∠1=∠2<60°,
∴∠DCB<120°,即∠B+∠DCB<180°,
∴DC与AB不平行,
∴四边形ABCD是梯形;
②当点P与点A重合时,PC与AC重合,此时AB=BC=CA=AD=DC,四边形ABCD是菱形,
综上所述,四边形ABCD是梯形或菱形;
(2)由(1)知∠BAD=120°,AD=BP=x,过P作DA延长线的垂线PM,M为垂足,
则∠PAM=60°,∠APM=30°,
又BP=x,AB=1,
∴AP=1-x,
∴AM=,PM=
∴(0<x<1).
当时,y取最大值为,即当时△PAD面积取得最大面积为.
解析分析:(1)①当点P不与点A重合时,②当点P与点A重合时,分别证明即可;
(2)由(1)知∠BAD=120°,AD=BP=x,过P作DA延长线的垂线PM,M为垂足,则∠PAM=60°,∠APM=30°,表示出△PAD面积然后根据配方法即可得出