如图①,四边形AEFG和ABCD都是正方形,它们的边长分别为a,b(b≥2a),且点F在AD上(以下问题的结果均可用a,b的代数式表示).
(1)求S△DBF;
(2)把正方形AEFG绕点A按逆时针方向旋转45°得图②,求图②中的S△DBF;
(3)把正方形AEFG绕点A旋转一周,在旋转的过程中,S△DBF是否存在最大值、最小值?如果存在,直接写出最大值、最小值;如果不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)∵点F在AD上,
∴AF2=a2+a2,即AF=a,
∴DF=b-a,
∴S△DBF=DF×AB=×(b-a)×b=b2-ab;
(2)连接DF,AF,由题意易知AF∥BD,
∴四边形AFDB是梯形,
∴△DBF与△ABD等高同底,即BD为两三角形的底,
由AF∥BD,得到平行线间的距离相等,即高相等,
∴S△DBF=S△ABD=b2;
(3)正方形AEFG在绕A点旋转的过程中,F点的轨迹是以点A为圆心,AF为半径的圆,
第一种情况:当b>2a时,存在最大值及最小值,
因为△BFD的边BD=b,故当F点到BD的距离取得最大、最小值时,S△BFD取得最大、最小值.
如图②所示DF⊥BD时,S△BFD的最大值=S△BFD=b?(+a)=,
S△BFD的最小值=S△BFD=b?(-a)=,
第二种情况:当b=2a时,存在最大值,不存在最小值.
∴S△BFD的最大值=.(如果