题目内容

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,BC=6,AD=3,

∠DCB=30°.点E、F同时从B点出发,沿射线BC向右匀速移动.已知F点移动速度是E点移动速度的2倍,以EF为一边在CB的上方作等边△EFG.设E点移动距离为x(x>0).

⑴△EFG的边长是___________ (用含有x的代数式表示),当x=2时,点G的位置在_______;

⑵若△EFG与梯形ABCD重叠部分面积是y,求

①当0<x≤2时,y与x之间的函数关系式;

②当2<x≤6时,y与x之间的函数关系式;

⑶探求⑵中得到的函数y在x取含何值时,存在最大值,并求出最大值.

 

【答案】

(1)2;(2)①y=,②分两种情况:Ⅰ.当2<x<3时,y=,

Ⅱ.当3≤x≤6时,y=x2−;(3)当 x=时,y最大=.

【解析】

试题分析:(1)根据等边三角形的三边相等,则△EFG的边长是点E移动的距离;根据等边三角形的三线合一和F点移动速度是E点移动速度的2倍,即可分析出BF=4,此时等边三角形的边长是2,则点G和点D重合;

(2)①当0<x≤2时,重叠部分的面积即为等边三角形的面积;

②当2<x≤6时,分两种情况:当2<x<3时和当3≤x≤6时,进行计算;

(3)分别求得(2)中每一种情况的最大值,再进一步比较取其中的最大值即可.

试题解析:

解:(1)∵点E、F同时从B点出发,沿射线BC向右匀速移动,且F点移动速度是E点移动速度的2倍,

∴BF=2BE=2x,

∴EF=BF-BE=2x-x=x,

∴△EFG的边长是x;

过D作DH⊥BC于H,得矩形ABHD及直角△CDH,连接DE、DF.

在直角△CDH中,∵∠C=30°,CH=BC-AD=3,

∴DH=CH•tan30°=3×=.

当x=2时,BE=EF=2,

∵△EFG是等边三角形,且DH⊥BC交点H,

∴EH=HF=1.

∴DE=DF==2,

∴△DEF是等边三角形,

∴点G的位置在D点.

(2)①当0<x≤2时,△EFG在梯形ABCD内部,所以y=;

②分两种情况:

Ⅰ.当2<x<3时,如图1,点E、点F在线段BC上,

△EFG与梯形ABCD重叠部分为四边形EFNM,

∵∠FNC=∠FCN=30°,∴FN=FC=6-2x.∴GN=3x-6.

∵在Rt△NMG中,∠G=60°,GN=3x-6,

∴GM=(3x-6),

由勾股定理得:MN=(3x-6),

∴S△GMN=×GM×MN=×(3x-6)×(3x-6)=(3x-6)2,

所以,此时y=-(3x-6)2=;

Ⅱ.当3≤x≤6时,如图2,点E在线段BC上,点F在射线CH上,

△EFG与梯形ABCD重叠部分为△ECP,

∵EC=6-x,

∴y=(6-x)2=x2−;

(3)当0<x≤2时,

∵y=x2,在x>0时,y随x增大而增大,

∴x=2时,y最大=;

当2<x<3时,∵y=,在x=时,y最大=;

当3≤x≤6时,∵y=x2−;,在x<6时,y随x增大而减小,

∴x=3时,y最大=.

综上所述:当 x=时,y最大=.

考点:1.二次函数的最值;2.梯形.

 

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