试题

题目:
青果学院(2009·来宾)在△ABC中,AC=6,BC=8,AB=10,点D、E分别在AB、AC上,且DE将△ABC的周长分成相等的两部分.设AE=x,AD=y,△ADE的面积为S.
(1)求出y关于x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)求出S关于x的函数关系式;试判断S是否有最大值,若有,则求出其最大值,并指出此时△ADE的形状;若没有,请说明理由.
答案
青果学院解:(1)∵DE平分△ABC的周长,
∴AD+AE=
6+8+10
2
=12,即y+x=12,
∴y关于x的函数关系式为:y=12-x(2≤x≤6).

(2)过点D作DF⊥AC,垂足为F,
∵62+82=102,即AC2+BC2=AB2
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°
∴sin∠A=
BC
AB
=
DF
AD
,即
8
10
=
DF
12-x

∴DF=
48-4x
5

∴S=
1
2
·AE·DF=
1
2
·x·
48-4x
5
=-
2
5
x2+
24
5
x
=-
2
5
(x-6)2+
72
5

故当x=6时,S取得最大值
72
5

此时,y=12-6=6,即AE=AD.
因此,△ADE是等腰三角形.
青果学院解:(1)∵DE平分△ABC的周长,
∴AD+AE=
6+8+10
2
=12,即y+x=12,
∴y关于x的函数关系式为:y=12-x(2≤x≤6).

(2)过点D作DF⊥AC,垂足为F,
∵62+82=102,即AC2+BC2=AB2
∴△ABC是直角三角形,∠ACB=90°
∴sin∠A=
BC
AB
=
DF
AD
,即
8
10
=
DF
12-x

∴DF=
48-4x
5

∴S=
1
2
·AE·DF=
1
2
·x·
48-4x
5
=-
2
5
x2+
24
5
x
=-
2
5
(x-6)2+
72
5

故当x=6时,S取得最大值
72
5

此时,y=12-6=6,即AE=AD.
因此,△ADE是等腰三角形.
考点梳理
二次函数综合题.
(1)根据DE平分三角形ABC的周长,可得出的条件是AD+AE=BD+BC+CE,可先用x、y表示出CE、BD的长,然后根据上面得出的等量关系来求出yx的函数关系式.然后根据CE、AE的长均不为负数来求出x的取值范围.
(2)求三角形ADE的面积,需要知道底边和高的长,已知了底边AE=x,关键是求出底边AE上的高,过D作DF⊥AE于F,可在直角三角形ADF中,根据∠A的正弦值,用AD的长表示出DF的值.然后根据三角形的面积公式可得出关于S、x、y的函数关系式,将(1)得出的关于x,y的函数关系式代入刚刚得出的函数式中即可得出关于S、x的函数关系式.
然后可根据函数的性质得出S的最大值以及对应的x的取值,有了x的值,即可通过此时AE、AD的长来判断出三角形ADE的形状.
本题结合了三角形的相关知识考查了二次函数的应用,根据题中的条件得出x,y的函数关系式是解题的关键.
代数几何综合题;压轴题.
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