Question

如图，四边形ABCD是矩形，AB=1，BC=3，点E在线段AB上（与端点A，B不重合），过点E的直线EF交线段AD于点F，tan∠EFA=（∠EFA为锐角）．

（1）记△CEF的面积为S₁，BE的长为x，求S₁与x的函数关系式；
（2）若点E在AB的中点处，点P是线段EF上的一个动点，过点P作PM⊥BC，PN⊥CD，M，N为垂足．记矩形PMCN的面积为S₂，请你设一个恰当的自变量x，求S₂与x的函数关系式；并确定面积S₂取得最大时P点的位置．

Answer

（1）由tan∠EFA=可以表示出AE、AF，从而可以DF，可以求出S1=S矩形ABCD-S△AEF-S△BEC-S△CFD．
（2）作PG⊥AB于G，设PE=x，由tan∠EFA=可以表示出AF，根据勾股定理可以求出EF，利用三角形相似就可以求出PG，GE，进而可以表示出PN、PM，根据矩形的面积就可以表示出S2，最后化为顶点式就可以求出最值，从而确定P的位置．
【解析】
（1）∵四边形ABCD是矩形，
∴AB=CD，AD=BC．∠A=∠B=∠D，
∵AB=1，BE=x，
∴AE=1-x，
∵tan∠EFA==，
∴，
∴AF=，
∴DF=，
∴S1=3---
=

（2）作PG⊥AB于G，设PE=x，
∵点E是AB的中点，
∴AE=AB=，
∵tan∠EFA==，
∴，
∴AF=．
∴EF=
∵PG⊥AB，
∴△EPG∽△EFA，
∴，
∴，
∴EG=，GP=，
S2=（3-）（+）
=-（x-）2+
∴S2与x的关系式为：S2=-（x-）2+
当S2取得最大值时P点的位置是PE=．