内容正文:
二次函数在几何方面的应用
情境引入
装修公司有一批如图所示的直角三角形地板砖边角料,你能设计一个方案将它们截成面积最大的矩形地板砖进行再利用吗?
探究一
如图,在一个直角三角形的内部作一个矩形ABCD,其中AB和AD分别在两直角边上.
(1)如果设矩形的一边AB=x m,那么AD边的长度如何表示?
(2)设矩形的面积为y m2,当x取何值时,y的值最大?最大值是多少?
(提示:利用相似三角形的对应边成比例)
x
30m
解:(1)设AB为xm
(0<x<40),
x
x
则CD=AB=xm,
由题意可得△FDC∽△FAE
x
?
在上面的问题中,如果把矩形改为如下图所示的位置,其他条件不变,那么矩形的最大面积是多少?你是怎样知道的?
探究二
(提示:你能借助探究一的经验解决这个问题吗?)
解:过点O作OH⊥EF于点H交AD于点G.
由勾股定理可得EF=50m,再由等面积法可得OH=24m.
设AB=xm(0<x<24),所以OG=(24-x)m.
由题意可得△OAD∽△OEF
x
(改编自2018.贵阳)在△ABC中,BC=6,BC边上的高为4,在△ABC的内部作一个矩形DEFG,使EF在BC上,另外两个顶点分别在边AB、AC边上.则矩形DEFG的最大面积是______.
学以致用
解:设DE为x(0<x<4),则AM=4-x
由题意可得△ADG∽△ABC
当x=2时,y最大=6
矩形DEFG的最大面积是6.
x
解:设DE为x(0<x<4),则AD=4-x
由题意可得△ADG∽△ABC
矩形DEFG的最大面积是6.
当x=2时,y最大=6
x
情境解决
装修公司有一批如图所示的直角三角形地板砖边角料,你能设计一个方案将它们截成面积最大的矩形地板砖进行再利用吗?
方案一
第一步:测量AB,BC的长度;
第二步:设BF为x,利用相似三角形的对应边成比例表示出BD;
第三步:表示出矩形的面积y的表达式;
第四步:利用二次函数求最值的方法求出y最大时的x值,即可知道截出最大面积的矩形所需的BF、BD的长度。
方案二
第一步:测量AC的长度和AC边上的高;
第二步:设FG为x,利用相似三角形的高之比等于表示出DG;
第三步:表示出矩形的面积y的表达式;
第四步:利用二次函数求最值的方法求出y最大时的x值,即可知道截出最大面积的矩形所需的FG、DG的长度。
课堂小结
建立二次函数模型
1.实际问题
解决矩形面积最大问题的思路:
数学问题
2.引入的自变量注意取值范围,求最值时要在自变量取值范围内找
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