如图,边长为2的正方形OABC的顶点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,点D是线段BC上的动点(不与B、C重合)连接OD,OD的垂直平分线交AB

发布时间:2020-08-12 16:22:59

如图,边长为2的正方形OABC的顶点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,点D是线段BC上的动点(不与B、C重合)连接OD,OD的垂直平分线交AB于M,交OC于N.设CD=x,四边形BCNM的面积为S.
(1)当x=1时,求D点坐标;
(2)求证:MN=OD;
(3)写出S关于x的函数关系式,当CD为何值时,四边形BCNM的面积最大?最大值是多少?

网友回答

解:如图
(1)当x=1时,D是BC的中点,D点坐标为(1,2);

(2)证明:过点M作MG⊥OC垂足为G,四边形OABC为正方形
∴OC=OA=MG∠DCO=∠MGN=99°
又∵MN是OD的垂直平分线
∴∠MNG+∠COD=90°∠CDO+∠COD=90°
∴∠MNG=∠CDO
∴△COD≌△GMN(AAS)
∴MN=OD;

(3)∵MN是OD的垂直平分线
∴OE=OD∠NEO=90°=∠DCO∠NOE=∠DOC
∴△NEO∽△DCO

∴ON==
CN=2-ON=
∴S四边形BCNM=
=
=
∴当CD=1时,四边形BCNM的面积最大,最大值是.
解析分析:(1)利用正方形的性质,当x=1时,D是BC的中点,求出D点坐标;
(2)过点M作MG⊥OC垂足为G,利用正方形和矩形的性质,等角的余角相等…证明Rt△OCD和Rt△MNG全等即可求证;
(3)由△ONE∽△ODC相似得出ON的长(用x表示),再表示出CN、CG(BM)的长,用梯形的面积计算得出S关于x的二次函数关系式,进一步求最大值.

点评:本题是一个综合性很强的题目,用到了正方形的性质,三角形全等、相似,求面积转化为二次函数,进一步用配方法求得最大值,使问题得以解决.
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