如图,△ABC是边长为1的等边三角形,P是AB边上的一个动点(P与B不重合),以线段CP为边作等边△CPD(D、A在BC

如图,△ABC是边长为1的等边三角形,P是AB边上的一个动点(P与B不重合),以线段CP为边作等边△CPD(D、A在BC的同侧),连接AD.
(1)判断四边形ABCD的形状,并给予证明;
(2)设BP=x,△PAD的面积为y,求出y关于x的函数关系式,并求出△PAD面积的最大值及取得最大值时x的值.
bitatch 1年前 已收到1个回答 举报

vivian_zhao_2006 幼苗

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解题思路:(1)①当点P不与点A重合时,②当点P与点A重合时,分别证明即可;
(2)由(1)知∠BAD=120°,AD=BP=x,过P作DA延长线的垂线PM,M为垂足,则∠PAM=60°,∠APM=30°,表示出△PAD面积然后根据配方法即可得出答案.

(1)四边形ABCD是梯形或菱形,证明如下:
①当点P不与点A重合时,
∵△ABC与△CPD都是等边三角形,
∴∠ACB=∠DCP=60°,
∴∠1=∠2,
又∵AC=BC,DC=PC,
∴△ADC≌△BPC,
∴∠DAC=∠B=∠BCA=60°,
∴AD∥BC.
又∵∠1=∠2<60°,
∴∠DCB<120°,即∠B+∠DCB<180°,
∴DC与AB不平行,
∴四边形ABCD是梯形;
②当点P与点A重合时,PC与AC重合,此时AB=BC=CA=AD=DC,四边形ABCD是菱形,
综上所述,四边形ABCD是梯形或菱形;

(2)由(1)知∠BAD=120°,AD=BP=x,过P作DA延长线的垂线PM,M为垂足,
则∠PAM=60°,∠APM=30°,
又BP=x,AB=1,
∴AP=1-x,
∴AM=[1/2(1−x),PM=

3
2(1−x)
∴y=
1
2AD•PM=
1
2x•

3
2(1−x)=−

3
4(x2−x)=−

3
4(x−
1
2)2+

3
16](0<x<1).
当x=
1
2时,y取最大值为

3
16,即当x=
1
2时△PAD面积取得最大面积为

3
16.

点评:
本题考点: 二次函数的最值;等边三角形的性质.

考点点评: 本题考查了二次函数的最值及等边三角形的性质,难度较大,关键是掌握用配方法求二次函数最值.

1年前

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