已知:在四边形ABCD中,AB=1,E、F、G、H分别时AB、BC、CD、DA上的点,且AE=BF=CG=DH.设四边形EFGH的面积为S,AE=x(0≤x≤1).(

发布时间:2020-08-08 08:37:28

已知:在四边形ABCD中,AB=1,E、F、G、H分别时AB、BC、CD、DA上的点,且AE=BF=CG=DH.设四边形EFGH的面积为S,AE=x(0≤x≤1).
(1)如图①,当四边形ABCD为正方形时,
①求S关于x的函数解析式,并求S的最小值S0;
②在图②中画出①中函数的草图,并估计S=0.6时x的近似值(精确到0.01);
(2)如图③,当四边形ABCD为菱形,且∠A=30°时,四边形EFGH的面积是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)①在Rt△AEH中,AE=x,AH=1-x,
则S=HE2=x2+(1-x)2
=2x2-2x+1=2(x-)2+
∴当x=时,S0=
②列表:?x?0?0.30.5?0.7?1??y??0.58?0.5?0.58?0在直角坐标系中描点、画图(图2中粗线).
(注:作图时,不列对应值表不扣分)
观察函数的图象,可知当S=0.6时,x≈0.27和x≈0.73.
验证:当x=0.27时,S=0.6029;当x=0.28时,S=0.5984.
从而取x≈0.28.同理取x≈0.72.

(2)四边形EFGH的面积存在最小值.
理由如下:
由条件,易证△AEH≌△CGF,△EBF≌△GDH
作HM⊥AE于M,作FN⊥EB且FN交EB的延长线于N
∵AE=x,则AH=1-x
又在Rt△AMH中,∠HAM=30°
∴HM=AH=(1-x)
同理得FN=BF=x
∴S△AEH=AE?HM=x(1-x),S△EBF=EB?FN=x(1-x)
又∵SABCD=
∴S=-4×x(1-x)=x2-x+=(x-)2+
∴当x=时,四边形EFGH的面积存在最小值.
解析分析:(1)①四边形ABCD为正方形,易得四边形EFGH为正方形,那么面积S=HE2,可求得二次函数的最值;②看二次函数上y=0.6时对应的x的值即可.
(2)易得△AEH≌△CGF,△EBF≌△GDH.那么四边形EFGH的面积=菱形ABCD的面积-2(S△AHE+S△EBF)利用30°的三角函数值求得两三角形边上的高即可求解.

点评:本题考查特殊四边形与二次函数的综合应用.注意二次函数中一个y值有可能对应两个x值.
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