如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=8cm,BC=14cm,∠ABC=60°,动点M,N分别从点B,C出发,沿BC,CD方向在BC,CD上运动,点M,N运动

发布时间:2020-08-05 16:24:00

如图,在等腰梯形ABCD中,AD∥BC,AD=8cm,BC=14cm,∠ABC=60°,动点M,N分别从点B,C出发,沿BC,CD方向在BC,CD上运动,点M,N运动速度分别为2cm/s和1cm/s
(1)当点M,N运动了几秒时,有MN∥BD?
(2)点M在边BC上运动时,设点M运动的时间为t(s),是否存在某一时刻t(s),使得△AMN的面积最小?若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)作AE⊥BC于E,DF⊥BC于F,
在等腰梯形ABCD中,
∵AD=8cm,BC=14cm,
BE=CF=(BC-AD)=(14-8)=3cm,
又∵∠ABC=∠C=60°,
∴DC=AB==3×2=6.
∵MN∥BD,
∴△CMN∽△CND,
∴=,
∴,
解得t=.


(2)作NG⊥BC于G.
∵AE=DF=6×sin60°=6×=3cm,
又∵△AMN的面积=梯形的面积-△ADN的面积-△ABM的面积-△NMC的面积,
∴S△NMC=MC?NG=(14-2t)t?sin60°=(14-2t)t=-t2+t,
S△ADN=AD?(3-t?sin60°)=×8×(3-t?sin60°)=12-2t,
S△ABM=BM?AE=×2t?3=3tcm.
S梯形ABCD=3?(8+14)=33cm2.
则S△AMN=33+t2-t-12+2t-3t
=33+t2-t-12+2t-3t
=t2-t+21.
当t=-=时,二次函数取得最小值.
解析分析:(1)作AE⊥BC,DF⊥BC,根据AD∥BC,AD=8cm,BC=14cm,∠ABC=60°,利用三角函数求出梯形的高,再根据相似三角形的性质列出比例式,求出MN∥BD时所用时间;
(2)由于△AMN的面积=梯形的面积-△ADN的面积-△ABM的面积-△NMC的面积,分别用t表示出梯形的面积、△ADN的面积、△ABM的面积和△NMC的面积,便将△AMN的面积转化为二次函数最值问题解答.

点评:本题结合动点问题考查了等腰梯形的性质,作出梯形的高、求出梯形的两腰、并将三角形的最值问题转化为二次函数的最值问题是解题的关键.
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