如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=80,BC=100.线段BC所在的直线以每秒2个单位的速度沿BA方向运动,并始终保持与原位置平行,交AB于点D,交AC于点E.解答下列问题:
(1)求AC的长.
(2)记x秒时,该直线在△ABC内的部分DE的长度为y,试求出y关于x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)如图2,过点D作DG⊥BC于点G,过点E作EF⊥BC于点F,当x为何值时,矩形DEFG的面积最大,最大值是多少?
网友回答
解:(1)在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=80,BC=100
∴AC===60
即AC的长是60.
(2)根据题意,得:DE∥BC
∴△ADE∽△ABC
∴=
∵DE=y,AD=AB-BD=80-2x
∴=
∴y=-x+100(0<x<40)
(3)过点A作AM⊥BC于点M,交DE于N点,如图
∵四边形DEFG是矩形
∴DE∥BC
∴△ADN∽△ABM
∴=
由(2)=,得=
在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AM⊥BC
∴SRt△ABC=?AB?AC=?BC?AM
∴AM===48
AN=AM-MN=48-DG
∴=
∴DE=-DG+100,
∴S矩形DEFG=DE?DG
=(-DG+100)?DG
=-+100DG
=-(DG2-48DG)
=-(DG2-48DG+242-242)
=-(DG-24)2+1200
∴当DG=24时,矩形DEFG的面积最大,最大值是1200.
∴DE=-×12+100=75
由(2)DE=y,y=-x+100,得:-x+100=75
解得:x=10
经检验:x=10符合题意
综上所述,当x=10时,矩形DEFG的面积最大,最大值1200.
解析分析:(1)AC的长可由勾股定理直接求解出;
(2)由DE∥BC可得出△ADE∽△ABC,由相似三角形对应边成比例的性质即可求出y与x之间的函数关系式,由AD的长必大于零可确定自变量的取值范围;
(3)通过相似三角形各边的对应关系,可先把要求矩形的面积转化成其中一边的函数,对函数求最值即可.
点评:本题考查知识点多,综合性强,是近年来中学数学试题主要的出题形式,要求学生有扎实的相关知识的基本功,及分析问题解决问题的能力.