试题

题目:
在Rt△ABC中,AB=BC=12cm,点D从点A开始沿边AB以2cm/s的速度向点B移动,移动过程中始终保持青果学院DE∥BC,DF∥AC.
(1)试写出四边形DFCE的面积S(cm2)与时间t(s)之间的函数关系式并写出自变量t的取值范围.
(2)试求出当t为何值时四边形DFCE的面积为20cm2
(3)四边形DFCE的面积能为40吗?如果能,求出D到A的距离;如果不能,请说明理由.
(4)四边形DFCE的面积S(cm2)有最大值吗?有最小值吗?若有,求出它的最值,并求出此时t的值.
答案
解:∵在△ABC中,∠B=90°,AB=BC,
∴∠A=∠C=45°,
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴∠AED=∠C=∠A,∠BFD=∠C=45°,∠BDF=∠A=45°,∠EDA=∠B=90°,
∴AD=DE=2t,BD=BF=12-2t
①S=
1
2
×12×12-
1
2
×2t×2t-
1
2
(12-2t)2=-4t2+24t(0≤t≤6).

②当S=20时,-4t2+24t=20,
t2-6t+5=0,
解得t1=5,t2=1;
因此当t=1s或5s时,四边形的面积为20cm2

③当S=40时,-4t2+24t=40,
t2-6t+10=0,
∵△=36-40<0,
∴四边形的面积不能为40.

④四边形面积有最大值,
S=-4t2+24t=-4(t-3)2+36;
当t=3时,有最大值36,
此时D离A点6cm,D为AB的中点.
解:∵在△ABC中,∠B=90°,AB=BC,
∴∠A=∠C=45°,
∵DE∥BC,DF∥AC,
∴∠AED=∠C=∠A,∠BFD=∠C=45°,∠BDF=∠A=45°,∠EDA=∠B=90°,
∴AD=DE=2t,BD=BF=12-2t
①S=
1
2
×12×12-
1
2
×2t×2t-
1
2
(12-2t)2=-4t2+24t(0≤t≤6).

②当S=20时,-4t2+24t=20,
t2-6t+5=0,
解得t1=5,t2=1;
因此当t=1s或5s时,四边形的面积为20cm2

③当S=40时,-4t2+24t=40,
t2-6t+10=0,
∵△=36-40<0,
∴四边形的面积不能为40.

④四边形面积有最大值,
S=-4t2+24t=-4(t-3)2+36;
当t=3时,有最大值36,
此时D离A点6cm,D为AB的中点.
考点梳理
二次函数的最值;等腰直角三角形;平行四边形的判定与性质.
(1)可用t分别表示出AD、DE、BD、BF的长,由△ABC、△ADE、△BDF的面积差即可求得S、t的函数关系式.
(2)将S的值代入(1)的函数关系式中,即可求得t的值.
(3)将S=40代入(1)的函数解析式中,如果所得方程有解,根据求得的t值即可确定D到A的距离,若方程无解,则说明四边形的面积不能成为40.
(4)将(1)的解析式化为顶点坐标式,利用二次函数最值的相关知识进行求解即可.
此题主要考查了等腰直角三角形的性质、图形面积的求法以及二次函数最值的应用,难度适中.
综合题.
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