题目内容

如图:在△ABC中,AB=7,AC=6,BC=8,线段BC所在直线以每秒2个单位的速度沿CA方向运动,并始终保持与原位置平行,该直线与AB交于点D,与AC交于点E.记x秒时,该直线在△ABC内的部分长度为y,
(1)请判断:△ADE与△ABC相似吗?
(2)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)若△ABC的高AF约为5,过点D作DM⊥BC于点M,过点E作EN⊥BC于点N.
①请用含x的代数式来表示EN.
②设四边形DMNE的面积是S;求出当x取何值时S能取到最大值,并求出最大值.
分析:(1)△ADE与△ABC相似,由DE∥BC,即可得△ADE∽△ABC;
(2)设AF交DE于K,由△ADE∽△ABC得到对应边成比例,即
AD
AB
=
DE
BC
,又由AD=AB-BD=7-2x,AB=7,BC=8,即可求得y关于x的函数关系式;
(3)①由题意可知四边形DMNE是矩形,由矩形的性质和相似三角形的性质:对应高之比等于相似比即可用含x的代数式来表示EN;
②因为矩形的面积=长×宽,即DE×EN,由(1)可知DE的长,由①可知EN的长,进而求出S的值,再根据二次函数的性质即可求出当x取何值时S能取到最大值,并求出最大值.
解答:解:(1)△ADE与△ABC相似,
∵DE∥BC,
∴△ADE∽△ABC;

(2)∵△ADE∽△ABC,
AD
AB
=
DE
BC

∵BD=2x,
∴AD=AB-BD=7-2x,
∵AB=7,BC=8,
7-2x
7
=
y
8

解得:y=-
16
7
x+8(0<x<3.5).
答:y关于x的函数关系式为:y=-
16
7
+8(0<x<3.5);

(3)①设AF交DE于K,
∵D作DM⊥BC于点M,点E作EN⊥BC于点N,DE∥BC,
∴四边形DMNE是矩形,
∵AF⊥BC,
∴四边形KFEN是矩形,
∴EN=KF,
∵△ADE∽△ABC,
AK
AF
=
DE
BC

5-EN
5
=
-
16
7
x+8
8

解得:EN=
10
7
x;
②∵四边形DMNE的面积S=DE×EN=(-
16
7
x+8)•
10
7
x=-
160
49
x2+
80
7
x,
∴S是x的二次函数,
∴当x=-
b
2a
=
7
4
时,函数有最大值为10.
点评:此题考查了相似三角形的判定与性质、矩形的判定和性质以及矩形的面积和二次函数的性质,此题难度适中,注意掌握相似三角形的对应边成比例定理的应用是解此题的关键.
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