Question

如图，某学校校园内有一块形状为直角梯形的空地ABCD，其中AB∥DC，∠B=90°，AB=100m，BC=80m，CD=40m，现计划在上面建设一个面积为S的矩形综合楼PMBN，其中点P在线段AD上，且PM的长至少为36m．
（1）求边AD的长；
（2）设PA=x（m），求S关于x的函数关系式，并指出自变量x的取值范围；
（3）若S=3300m²，求PA的长．（精确到0.1m）

Answer

（1）可通过构建直角三角形进行求解，过D作AB的垂线，那么可在构建的直角三角形中，根据梯形两底的差和梯形的高，用勾股定理求出AD的长．
（2）可根据（1）中构建的直角三角形求出∠A的正弦和余弦值，然后在直角三角形AMP中，表示出AM，PM的长，进而可根据AB的长，表示出矩形的长BM的值，由此可根据矩形的面积公式得出关于S、x的函数关系式．自变量的取值范围可根据PM的长至少为36m来解，即让PM的表达式大于等于36即可．
（3）可将S的值代入（2）所求得的函数解析式中，求出x的值，然后看x的值是否符合自变量的取值范围．
【解析】
（1）过点D作DE⊥AB于E
则DE∥BC且DE=BC，CD=BE，DE∥PM
Rt△ADE中，DE=80m
∴AE=AB-BE=100-40=60m
∴AD==100m

（2）∵DE∥PM
∴△APM∽△ADE
∴
即
∴PM=x，AM=x
即MB=AB-AM=100-x
S=PM•MB=x•（100-x）=-x2+80x
由PM=x≥36，得x≥45
∴自变量x的取值范围为45≤x≤100

（3）当S=3300m2时，
80x-x2=3300
12x2-2000x+82500=0
3x2-500x+20625=0

∴x1=≈91.7（m），x2==75（m）
即当s=3300m2时，PA的长为75m，或约为91.7m．