题目内容
【题目】课本中有一道作业题: 有一块三角形余料ABC,它的边BC=120mm,高AD=80mm.要把它加工成正方形零件,使正方形的一边在BC上,其余两个顶点分别在AB,AC上.问加工成的正方形零件的边长是多少mm?
小颖解得此题的答案为48mm,小颖善于反思,她又提出了如下的问题.
(1)如果原题中要加工的零件是一个矩形,且此矩形是由两个并排放置的正方形所组成,如图1,此时,这个矩形零件的两条边长又分别为多少mm?请你计算.
(2)如果原题中所要加工的零件只是一个矩形,如图2,这样,此矩形零件的两条边长就不能确定,但这个矩形面积有最大值,求达到这个最大值时矩形零件的两条边长.
【答案】
(1)解:设矩形的边长PN=2y(mm),则PQ=y(mm),由条件可得△APN∽△ABC,
∴ ,
即 = ,
解得y= ,
∴PN= ×2= (mm),
答:这个矩形零件的两条边长分别为 mm, mm
(2)解:设PN=x(mm),矩形PQMN的面积为S(mm2),
由条件可得△APN∽△ABC,
∴ ,
即 = ,
解得PQ=80﹣ x.
∴S=PNPQ=x(80﹣ x)=﹣ x2+80x=﹣ (x﹣60)2+2400,
∴S的最大值为2400mm2,此时PN=60mm,PQ=80﹣ ×60=40(mm)
【解析】(1)设PN=2y(mm),则PQ=y(mm),然后根据相似三角形对应高的比等于相似比列出比例式求出即可;(2)设PN=x,用PQ表示出AE的长度,然后根据相似三角形对应高的比等于相似比列出比例式并用x表示出PN,然后根据矩形的面积公式列式计算,再根据二次函数的最值问题解答.
【考点精析】解答此题的关键在于理解二次函数的最值的相关知识,掌握如果自变量的取值范围是全体实数,那么函数在顶点处取得最大值(或最小值),即当x=-b/2a时,y最值=(4ac-b2)/4a,以及对相似三角形的应用的理解,了解测高:测量不能到达顶部的物体的高度,通常用“在同一时刻物高与影长成比例”的原理解决;测距:测量不能到达两点间的举例,常构造相似三角形求解.