如图,在△ABC中,AB=AC=1,∠A=45°,边长为1的正方形的一个顶点D在边AC上,与△ABC另两边分别交于点E、F,DE∥AB,将正方形平移,使点D保持在AC上(D不与A重合),设AF=x,正方形与△ABC重叠部分的面积为y.
(1)求y与x的函数关系式并写出自变量x的取值范围;
(2)x为何值时y的值最大?
(3)x在哪个范围取值时y的值随x的增大而减小?
网友回答
解:(1)∵AB=AC,
∴∠B=∠C,
∵DE∥AB,
∴∠B=∠CED,∠AFD=∠FDE=90°,
∴∠C=∠CED,
∴DC=DE.
在Rt△ADF中,∵∠A=45°,
∴∠ADF=45°=∠A,
∴AF=DF=x,
∴,
∴,
∴y=(DE+FB)×DF=(1-x+1-x)x=-(+1)x2+x.
∵点D保持在AC上,且D不与A重合,
∴0<AD≤1,
∴0<x≤1,
∴0<x≤.
故y=-(+1)x2+x,自变量x的取值范围是0<x≤;
(2)∵y=-(+1)x2+x,
∴当<时,y有最大值;
(3)∵y=-(+1)x2+x,0<x≤,-<0,
∴当时,y随x的增大而减小.
解析分析:(1)当点D保持在AC上时,正方形与△ABC重叠部分为直角梯形DEBF,根据直角梯形的面积公式,只需用含x的代数式分别表示出上底DE、下底BF及高DF的长度即可.由△ADF为等腰直角三角形,可得高DF=AF=x;则AD=x,下底BF=AB-AF=1-x;进而得出CD=AC-AD=1-x,再根据等腰三角形及平行线的性质可证∠C=∠CED,得出上底DE=CD1-x;根据点D保持在AC上,且D不与A重合,可知0<AD≤1,从而求出自变量x的取值范围;
(2)由(1)知,y是x的二次函数,根据二次函数的性质,可知当x=-时,y的值最大;
(3)根据二次函数的增减性,当a<0时,在对称轴x=-的右侧,y的值随x的增大而减小.
点评:本题考查了正方形、平行线的性质,等腰三角形的性质与判定,直角梯形的面积及二次函数的性质,综合性较强,难度中等.