试题

题目:
青果学院(2012·吴中区二模)如图,边长为20的正方形ABCD截去一角成为五边形ABCEF,其中DE=10,DF=5,若点P在线段EF上使矩形PMBN有最大面积时,则PE的长度为
5
5
5
5

答案
5
5

青果学院解:如图1,延长NP交ED于G点,
设PG=x,则PN=20-x,
∵PG∥DF,
∴△EPG∽△EFD,
∴PG:DF=EG:ED,
即EG:10=x:5,
∴EG=2x,
青果学院∴MP=CG=CE+EG=10+2x,
∴S矩形PNBM=PM·PN=(10+2x)(20-x)=-2x2+30x+200=-2(x-
15
2
2+
625
2
(0≤x≤5),
∵-2<0,PG=x≤DF=5,
∴当x=5时,S矩形PNBM有最大值300.
当PG=5时,如图2,此时P与F重合.
在△PDE中,∠PDE=90°,PD=5,DE=10,
由勾股定理,得PE=
PD2+DE2
=5
5

故答案为5
5
考点梳理
相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;正方形的性质.
延长NP交ED于G点,设PG=x,先由PG∥DF,得出△EPG∽△EFD,根据相似三角形的性质得出EG=2x,MP=10+2x,进而得到S矩形PNBM是x的二次函数,再根据二次函数的性质得出矩形PMBN有最大面积时PG的值,从而求出此时PE的长度.
本题考查了正方形的性质,相似三角形的判定与性质,二次函数最值的求法,综合性较强,有一定难度.本题根据相似三角形的性质得出EG=2x,进而得到S矩形PNBM是x的二次函数是解题的关键.
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