如图,边长为20的正方形ABCD截去一角成为五边形ABCEF,其中DE=10,DF=5,若点P在线段EF上使矩形PMBN有最大面积时,则PE的长度为________.

发布时间:2020-08-09 12:25:00

如图,边长为20的正方形ABCD截去一角成为五边形ABCEF,其中DE=10,DF=5,若点P在线段EF上使矩形PMBN有最大面积时,则PE的长度为________.

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解析分析:延长NP交ED于G点,设PG=x,先由PG∥DF,得出△EPG∽△EFD,根据相似三角形的性质得出EG=2x,MP=10+2x,进而得到S矩形PNBM是x的二次函数,再根据二次函数的性质得出矩形PMBN有最大面积时PG的值,从而求出此时PE的长度.

解答:解:如图1,延长NP交ED于G点,
设PG=x,则PN=20-x,
∵PG∥DF,
∴△EPG∽△EFD,
∴PG:DF=EG:ED,
即EG:10=x:5,
∴EG=2x,
∴MP=CG=CE+EG=10+2x,
∴S矩形PNBM=PM?PN=(10+2x)(20-x)=-2x2+30x+200=-2(x-)2+(0≤x≤5),
∵-2<0,PG=x≤DF=5,
∴当x=5时,S矩形PNBM有最大值300.
当PG=5时,如图2,此时P与F重合.
在△PDE中,∠PDE=90°,PD=5,DE=10,
由勾股定理,得PE==5.
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