Question

【題目】一倉庫為了保持庫內(nèi)的濕度和溫度，四周墻上均裝有如圖所示的自動(dòng)通風(fēng)設(shè)施，該設(shè)施的下部ABCD是矩形，其中AB=2米，BC=米，上部△CDG是等邊三角形，固定點(diǎn)E為AB的中點(diǎn)�！�EMN是由電腦控制其變化的三角通風(fēng)窗（陰影部分均不通風(fēng)），MN（MN可與CD重合）是可以沿設(shè)施邊框上下滑動(dòng)且始終保持與AB平行的伸縮橫桿。（當(dāng)MN在DC上方時(shí)，MD的長度是MN到DC距離的倍）

（1）當(dāng)MN和AB之間的距離為0.5米時(shí)，求此時(shí) △EMN的面積；

（2）設(shè)MN與AB之間的距離為x米，求△EMN的面積S（平方米）與x的函數(shù)關(guān)系式；

（3）探究△EMN的面積S（平方米）有無最大值，若有，求出這個(gè)最大值；若無，請(qǐng)說明理由。

Answer 1

【答案】（1）0.5平方米；（2）；（3）S有最大值，最大值為平方米

【解析】

（1）根據(jù)題意得出當(dāng)MN和AB之間的距離為0.5米時(shí)，MN應(yīng)位于DC下方，且此時(shí)△EMN中MN邊上的高為0.5米,可得出三角形EMN的面積．
（2）分兩種情況解答（0＜x≤；＜x＜2）．①當(dāng)0＜x≤時(shí)，可直接得出三角形的面積函數(shù)；②當(dāng)＜x＜時(shí)，連接EG，交CD于點(diǎn)F，交MN于點(diǎn)H，先求FG，再證△MNG∽△DCG，繼而得出△EMN面積與x的函數(shù)；
（3）分兩種情況解答：①當(dāng)0＜x≤時(shí)， S=x，由一次函數(shù)性質(zhì)可得S的最大值；②當(dāng)＜x＜2時(shí)，由二次函數(shù)性質(zhì)可知，在對(duì)稱軸時(shí)取得最大值，比較大小即可得出結(jié)論．

解：（1）由題意，當(dāng)MN和AB之間的距離為0.5米時(shí)，MN應(yīng)位于DC下方如圖1

此時(shí)△EMN中MN邊上的高為0.5米．
在ABCD是矩形中，AB=CD=MN=2米，BC=AD=米，

∴S△EMN=×2×0.5=0.5（平方米）．
即△EMN的面積為0.5平方米．

（2）①如圖1所示，當(dāng)MN在矩形區(qū)域滑動(dòng)，即0＜x≤時(shí)，
△EMN的面積S=×2×x=x；
②如圖2所示，當(dāng)MN在三角形區(qū)域滑動(dòng)，即＜x＜時(shí)，

連接EG，交CD于點(diǎn)F，交MN于點(diǎn)H，
∵E為AB中點(diǎn)，
∴F為CD中點(diǎn)，GF⊥CD，且FG=．

∴EG=

，

∴MN＝4-

∴△EMN的面積S=

∴

（3）①當(dāng)0＜x≤時(shí)， S=x，

∴0＜S≤；

∴S的最大值=

②當(dāng)＜x＜時(shí)，

S=

當(dāng)時(shí)，S有最大值，且最大值為：

∴綜上所述：S有最大值，最大值為平方米．