Question

如圖，有一塊半徑為2的半圓形鋼板，計(jì)劃剪裁成等腰梯形ABCD的形狀，它的下底AB是圓的直徑，上底CD的端點(diǎn)在圓周上，寫出這個(gè)梯形周長(zhǎng)y和腰長(zhǎng)x間的函數(shù)解析式，定義域，并求出周長(zhǎng)的最大值．

Answer 1

分析：作DE⊥AB于E，連接BD，根據(jù)相似關(guān)系求出AE，而CD=AB-2AE，從而求出梯形ABCD的周長(zhǎng)y與腰長(zhǎng)x間的函數(shù)解析式，根據(jù)AD＞0，AE＞0，CD＞0，可求出定義域；利用二次函數(shù)在給定區(qū)間上求出最值的知識(shí)可求出函數(shù)的最大值．

解答：解：如圖，作DE⊥AB于E，連接BD．
因?yàn)锳B為直徑，所以∠ADB=90°．
在Rt△ADB與Rt△AED中，∠ADB=90°=∠AED，∠BAD=∠DAE，
所以Rt△ADB∽R(shí)t△AED．
所以

AD

AB

=

AE

AD

，即AE=

AD2

AB

．
又AD=x，AB=4，所以AE=

x2

4

．
所以CD=AB-2AE=4-

x2

2

，
于是y=AB+BC+CD+AD=4+x+4-

x2

2

+x=-

1

2

x2+2x+8
由于AD＞0，AE＞0，CD＞0，所以x＞0，

x2

4

＞0，4-

x2

2

＞0，
解得0＜x＜2

2

，
故所求的函數(shù)為y=-

1

2

x2+2x+8（0＜x＜2

2

）
y=-

1

2

x2+2x+8=-

1

2

（x-2）²+10，
又0＜x＜2

2

，所以，當(dāng)x=2時(shí)，y有最大值10．

點(diǎn)評(píng)：本題考查利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題．射影定理的應(yīng)用是解決此題的關(guān)鍵，二次函數(shù)在解決實(shí)際問題中求解最值的常用的方法，屬于中檔題．