Question

【題目】如圖，正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)分別在四條平行線 、 、 、 上，這四條直線中相鄰兩條之間的距離依次為 、 、 （ ＞0， ＞0， ＞0）．

（1）求證： = ；
（2）設(shè)正方形ABCD的面積為S，求證：S= ；
（3）若 ，當(dāng) 變化時(shí)，說(shuō)明正方形ABCD的面積S隨 的變化情況．

Answer 1

【答案】
（1）證明：過(guò)A點(diǎn)作AF⊥l3分別交l2、l3于點(diǎn)E、F，過(guò)C點(diǎn)作CG⊥l3交l3于點(diǎn)G，
∵l2∥l3 ， ∴∠2=∠3，∵∠1+∠2=90°，∠4+∠3=90°，∴∠1=∠4，又∵∠BEA=∠DGC=90°,BA=DC，∴△BEA≌△DGC，∴AE=CG，即 =
（2）解：∵∠FAD+∠3=90°，∠4+∠3=90°，∴∠FAD=∠4，又∵∠AFD=∠DGC=90°,AD=DC，∴△AFD≌△DGC，∴DF=CG，∵AD2=AF2+FD2 ， ∴S=
（3）解：由題意，得 ，所以
，
又 ，解得0＜h1＜
∴當(dāng)0＜h1＜ 時(shí)，S隨h1的增大而減��；
當(dāng)h1= 時(shí)，S取得最小值 ；
當(dāng) ＜h1＜ 時(shí)，S隨h1的增大而增大
【解析】（1）由三角形全等，即△BEA≌△DGC，可得h 1 = h 3；（2）正方形的面積可轉(zhuǎn)化為邊長(zhǎng)的平方，通過(guò)證△AFD≌△DGC，得到DF=CG，利用勾股定理AD2=AF2+FD2 ， 進(jìn)而轉(zhuǎn)化為( h 1 + h 2 ) 2 + h 1 2；（3）可用h1的代數(shù)式表示h2,利用（2）的結(jié)論，構(gòu)建S關(guān)于h1的二次函數(shù)，求出h1的范圍，在此范圍內(nèi)，討論其性質(zhì).
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解二次函數(shù)的性質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，掌握增減性：當(dāng)a>0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而減��；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而增大；當(dāng)a<0時(shí)，對(duì)稱(chēng)軸左邊，y隨x增大而增大；對(duì)稱(chēng)軸右邊，y隨x增大而減�。�