题目内容
【题目】如图,已知ABCD的三个顶点A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(m>n>0),作ABCD关于直线AD的对称图形AB1C1D
(1)若m=3,试求四边形CC1B1B面积S的最大值;
(2)若点B1恰好落在y轴上,试求 的值.
【答案】
(1)解:如图1,
∵ABCD与四边形AB1C1D关于直线AD对称,
∴四边形AB1C1D是平行四边形,CC1⊥EF,BB1⊥EF,
∴BC∥AD∥B1C1,CC1∥BB1,
∴四边形BCEF、B1C1EF是平行四边形,
∴SBCEF=SBCDA=SB1C1DA=SB1C1EF,
∴SBCC1B1=2SBCDA.
∵A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)、m=3,
∴AB=m﹣n=3﹣n,OD=2n,
∴SBCDA=ABOD=(3﹣n)2n=﹣2(n2﹣3n)=﹣2(n﹣ )2+ ,
∴SBCC1B1=2SBCDA=﹣4(n﹣ )2+9.
∵﹣4<0,∴当n= 时,SBCC1B1最大值为9;
(2)解:当点B1恰好落在y轴上,如图2,
∵DF⊥BB1,DB1⊥OB,
∴∠B1DF+∠DB1F=90°,∠B1BO+∠OB1B=90°,
∴∠B1DF=∠OBB1.
∵∠DOA=∠BOB1=90°,
∴△AOD∽△B1OB,
∴ = ,
∴ = ,
∴OB1= .
由轴对称的性质可得AB1=AB=m﹣n.
在Rt△AOB1中,
n2+( )2=(m﹣n)2,
整理得3m2﹣8mn=0.
∵m>0,∴3m﹣8n=0,
∴ = .
【解析】(1)如图1,易证SBCEF=SBCDA=SB1C1DA=SB1C1EF , 从而可得SBCC1B1=2SBCDA=﹣4(n﹣ )2+9,根据二次函数的最值性就可解决问题;(2)如图2,易证△AOD∽△B1OB,根据相似三角形的性质可得OB1= ,然后在Rt△AOB1中运用勾股定理就可解决问题.