如图(1),已知在△ABC中,AB=AC=10,AD为底边BC上的高,且AD=6.将△ACD沿箭头所示的方向平移,得到△A′CD′.如图(2),A′D′交AB于E,A′C分别交AB、AD于G、F.以D′D为直径作⊙O,设BD′的长为x,⊙O的面积为y.
(1)求y与x之间的函数关系式及自变量x的取值范围;
(2)连接EF,求EF与⊙O相切时x的值;
(3)设四边形ED′DF的面积为S,试求S关于x的函数表达式,并求x为何值时,S的值最大,最大值是多少?
网友回答
解:(1)∵AB=10,AD=6,∠ADB=90°
∴BD=CD=8
∴DD'=BD-BD'=8-x
∴y=π
∴(8-x)2(0≤x<8).
(2)∵△BD'E≌△CDF
∴ED'=DF
∵ED'∥DF,∠FDD'=90°
∴四边形ED'DF是矩形
∴EF∥DD'
若DF与⊙O相切,则ED'=DD'
∵∠ED'B=∠AOB=90°,∠B=∠B
∴△BED'∽△BAD
∴,
即
∴ED'=
∴
解得x=
因此,当x=时,EF与⊙O相切.
(3)S=ED'?D'D=
=-x2+6x
=-(x-4)2+12
∴x=4时,满足0≤x<8,S的值最大,最大值是12.
解析分析:(1)本题的关键是求出DD′的长,已知了AB、AD的长,可在直角三角形BDA中,用勾股定理求出BD的长,根据DD′=BD-BD′即可得出DD′的表达式,有了DD′的长即圆的直径可根据圆的面积公式得出y,x的函数关系式.
(2)EF与圆O′相切,那么D′E=D′D,根据(1)得出的DD′的表达式可表示出D′E的长,然后根据△BD′E与△BDA相似,可得出关于D′E、DA、BD′、BD的比例关系式,以此来确定x的值.
(3)在(1)、(2)中已经得出了D′D和D′E的表达式,即可根据矩形的面积公式求出S,x的函数关系式.
点评:本题结合矩形的性质以及三角形的相似考查了二次函数的应用,利用数形结合的思想来求解是本题的基本思路.