Question

16． 如圖，有一塊半徑為2的半圓形鋼板，計劃剪裁成等腰梯形ABCD的形狀，它的下底AB是⊙O的直徑，上底CD的端點在圓周上，寫出這個梯形的周長y和腰長x之間的函數(shù)解析式，并求出它的定義域．

Answer 1

分析 作DE⊥AB于E，連接BD，根據(jù)相似關(guān)系求出AE，而CD=AB-2AE，從而求出梯形ABCD的周長y與腰長x間的函數(shù)解析式，根據(jù)AD＞0，AE＞0，CD＞0，可求出定義域；利用二次函數(shù)在給定區(qū)間上求出最值的知識可求出函數(shù)的最大值．

解答 解：如圖，作DE⊥AB于E，連接BD．
因為AB為直徑，所以∠ADB=90°．
在Rt△ADB與Rt△AED中，∠ADB=90°=∠AED，∠BAD=∠DAE，
所以Rt△ADB∽Rt△AED．
所以$\frac{AD}{AB}=\frac{AE}{AD}$，即$AE=\frac{A{D}^{2}}{AB}$．
又AD=x，AB=4，所以$AE=\frac{{x}^{2}}{4}$．
所以CD=AB-2AE=4-$\frac{{x}^{2}}{2}$，
于是y=AB+BC+CD+AD=4+x+4-$\frac{{x}^{2}}{2}$+x=-$\frac{1}{2}{x}^{2}$+2x+8
由于AD＞0，AE＞0，CD＞0，所以x＞0，$\frac{{x}^{2}}{4}＞0$，4-$\frac{{x}^{2}}{2}$＞0，
解得0＜x$＜2\sqrt{2}$，
故所求的函數(shù)為y=-$\frac{1}{2}{x}^{2}$+2x+8（0＜x$＜2\sqrt{2}$）．

點評 本題考查利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題．射影定理的應(yīng)用是解決此題的關(guān)鍵，二次函數(shù)在解決實際問題中求解最值的常用的方法，屬于中檔題．