如图,梯形ABCD中,BC∥AD,AB=BC=CD=6,∠D=60°,E、F分别为BC、CD上两动点(不与端点重合),且∠AEF=120°,设BE=x,CF=y
(1)求y与x的函数关系式;
(2)x取何值,y有最大值,最大值多少?
网友回答
解:(1)∵AB=BC=CD=6,BE=x,CF=y,
∴EC=6-x,
∵BC∥AD(已知),
∴∠C+∠D=180°(两直线平行同旁内角互补),
又∠D=60°(已知),
∴∠C=120°(等量代换),
∴∠CEF+∠CFE=60°(三角形的内角和定理),
又∠AEF=120°(已知),
∴∠CEF+∠AEB=60°(平角定义),
∴∠CFE=∠AEB(等量代换),
又梯形ABCD中,BC∥AD,AB=CD(已知),
∴∠B=∠C(等腰梯形同一底上的两个角相等),
∴△ABE∽△ECF(两对对应角相等的两三角形相似),
∴(相似三角形的对应边成比例),
即,
则y=-x2+x;
(2)由0<x<6,
函数y=-x2+x=-(x-3)2+为开口向下的抛物线,
当x=3时,y有最大值,y的最大值为.
解析分析:(1)由BE=x,BC=6,根据EC=BC-BE表示出EC,然后由BC与AD平行,可得∠C与∠D互补,由∠D的度数求出∠C的度数,在三角形ECF中利用三角形的内角和定理求出其余两角之和,又根据∠AEF的度数,利用平角定义求出剩下两角之和,发现求出的两个和相等,利用等量代换可得∠CFE=∠AEB,再根据梯形ABCD为等腰梯形可得∠C与∠B相等,从而利用两对对应角相等的两三角形相似可得三角形ABE与三角形CEF相似,由相似得比例,把AB,BE,EC及CF的长代入即可列出y与x的函数关系式;
(2)由E、F分别为BC、CD上两动点(不与端点重合),且BE=x,求出x的范围,再把第一问中求出的函数关系式配方,根据其中的二次项系数a小于0得到函数图象为开口向下的抛物线,故根据完全平方式最小值为0可得y的最大值,并求出此时x的值.
点评:此题属于一道四边形与相似形及方程、函数的综合题,考查了相似三角形的判定与性质,二次函数的最值以及等腰梯形的性质,解决此类问题需要一定的数学思想,即方程思想和函数思想,本题的思路为通过已知条件得出相似三角形,由相似三角形得比例式,进而列出y与x的函数关系式,最后根据二次函数求最值的方法求出y的最大值及此时x的值,学生在求二次函数最值时一定注意自变量x的范围.