题目内容

16.如图,已知在△ABC中,∠A,∠B,∠C的边分别为a,b,c,点P是AB边上的一个动点(P与A,B不重合),连接PC,过P作PQ∥AC交BC于Q点.
(1)如果a,b满足关系式a2+b2-12a-16b+100=0,c是不等式组$\left\{\begin{array}{l}{\frac{2x-1}{3}>x-4}\\{2x+3<\frac{6x+1}{2}}\end{array}\right.$的最大整数解,试说明△ABC的形状;
(2)设AP=x,S△PCQ=y,试求y与x之间的函数关系式,并注明自变量x的取值范围;
(3)根据(2)所求得的函数关系式计算:当AP取多长时,△PCQ的面积最大?最大面积是多少?

分析 (1)利用配方法把a2+b2-12a-16b+100=0整理为完全平方形式,根据非负数的性质得到a、b的值;再解给出的不等式组求出c的值,进而课判断三角形的形状;
(2)利用相似图形的面积比等于相似比的平方,可用x表示出△BPQ的面积,而△APC与△ABC等高不等底,也可以用x表示出它的面积,根据图形面积之间的关系可找出所求y与x之间的关系;
(3)将(2)中得出的二次函数配成完全平方形式,即可得出结论.

解答 解:(1)∵a2+b2-12a-16b+100=0,
∴(a-6)2+(b-8)2=0,
∴a-6=0,b-8=0,
∴a=6,b=8.
∵不等式组$\left\{\begin{array}{l}{\frac{2x-1}{3}>x-4}\\{2x+3<\frac{6x+1}{2}}\end{array}\right.$的解是
解得$\frac{5}{2}$<x<11,
∵c是不等式组的最大整数解,
∴c=10.
∵82+62=102,即a2+b2=c2,
∴△ABC是直角三角形;
(2)由(1)可知△ABC面积6×8÷2=24,
∵PQ∥AC,
∴△BPQ∽△BAC,
∴$\frac{{S}_{△BPQ}}{{S}_{△BAC}}$=${(\frac{BP}{BA})}^{2}$=${(\frac{10-x}{10})}^{2}$,
S△BPQ=24${(\frac{10-x}{10})}^{2}$,
∵△APC与△ABC等高不等底,
∴$\frac{{S}_{△APC}}{{S}_{△ABC}}$=$\frac{x}{10}$,
S△APC=$\frac{24x}{10}$,
S△CPQ=S△ABC-S△APC-S△BPQ=24-$\frac{24x}{10}$-24${(\frac{10-x}{10})}^{2}$=y,
整理得y=-0.24x2+2.4x,
又∵点P是AB边上的一个动点(P与A,B不重合),
∴0<x<10,
故y与x之间的函数关系式为y=-0.24x2+2.4x(0<x<10).
(3)∵y=-0.24x2+2.4x=-0.24(x-5)2+6(0<x<10),
∴当x=5时,y最大,此时y=6,
答:当AP取5时,△PCQ的面积最大,最大面积是6.

点评 本题是一个综合类的题目,考查了直角三角形勾股定理的逆运用、解不等式组、相似三角形的性质以及二次函数极值的问题,解题的关键是熟练的将各种基础知识扎实运用.

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