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如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,BC=6,AD=3, ∠DCB...

如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=90°,BC=6,AD=3,

∠DCB=30°.点E、F同时从B点出发,沿射线BC向右匀速移动.已知F点移动速度是E点移动速度的2倍,以EF为一边在CB的上方作等边△EFG.设E点移动距离为x(x>0).

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⑴△EFG的边长是___________ (用含有x的代数式表示),当x=2时,点G的位置在_______;

⑵若△EFG与梯形ABCD重叠部分面积是y,求

①当0<x≤2时,y与x之间的函数关系式;

②当2<x≤6时,y与x之间的函数关系式;

⑶探求⑵中得到的函数y在x取含何值时,存在最大值,并求出最大值.

 

(1)2;(2)①y=,②分两种情况:Ⅰ.当2<x<3时,y=, Ⅱ.当3≤x≤6时,y=x2−;(3)当 x=时,y最大=. 【解析】 试题分析:(1)根据等边三角形的三边相等,则△EFG的边长是点E移动的距离;根据等边三角形的三线合一和F点移动速度是E点移动速度的2倍,即可分析出BF=4,此时等边三角形的边长是2,则点G和点D重合; (2)①当0<x≤2时,重叠部分的面积即为等边三角形的面积; ②当2<x≤6时,分两种情况:当2<x<3时和当3≤x≤6时,进行计算; (3)分别求得(2)中每一种情况的最大值,再进一步比较取其中的最大值即可. 试题解析: 【解析】 (1)∵点E、F同时从B点出发,沿射线BC向右匀速移动,且F点移动速度是E点移动速度的2倍, ∴BF=2BE=2x, ∴EF=BF-BE=2x-x=x, ∴△EFG的边长是x; 过D作DH⊥BC于H,得矩形ABHD及直角△CDH,连接DE、DF. 在直角△CDH中,∵∠C=30°,CH=BC-AD=3, ∴DH=CH•tan30°=3×=. 当x=2时,BE=EF=2, ∵△EFG是等边三角形,且DH⊥BC交点H, ∴EH=HF=1. ∴DE=DF==2, ∴△DEF是等边三角形, ∴点G的位置在D点. (2)①当0<x≤2时,△EFG在梯形ABCD内部,所以y=; ②分两种情况: Ⅰ.当2<x<3时,如图1,点E、点F在线段BC上, △EFG与梯形ABCD重叠部分为四边形EFNM, ∵∠FNC=∠FCN=30°,∴FN=FC=6-2x.∴GN=3x-6. ∵在Rt△NMG中,∠G=60°,GN=3x-6, ∴GM=(3x-6), 由勾股定理得:MN=(3x-6), ∴S△GMN=×GM×MN=×(3x-6)×(3x-6)=(3x-6)2, 所以,此时y=-(3x-6)2=; Ⅱ.当3≤x≤6时,如图2,点E在线段BC上,点F在射线CH上, △EFG与梯形ABCD重叠部分为△ECP, ∵EC=6-x, ∴y=(6-x)2=x2−; (3)当0<x≤2时, ∵y=x2,在x>0时,y随x增大而增大, ∴x=2时,y最大=; 当2<x<3时,∵y=,在x=时,y最大=; 当3≤x≤6时,∵y=x2−;,在x<6时,y随x增大而减小, ∴x=3时,y最大=. 综上所述:当 x=时,y最大=. 考点:1.二次函数的最值;2.梯形.
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