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如图,在一块三角形区域ABC中,∠C=90°,边AC=8,BC=6,现要在△ABC内建造一个矩形水池DEFG,如图的设计

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/29 22:51:37
如图,在一块三角形区域ABC中,∠C=90°,边AC=8,BC=6,现要在△ABC内建造一个矩形水池DEFG,如图的设计方案是使DE在AB上.

(1)求△ABC中AB边上的高h;
(2)设DG=x,当x取何值时,水池DEFG的面积最大?
(3)实际施工时,发现在AB上距B点1.85的M处有一棵大树,问:这棵大树是否位于最大矩形水池的边上?如果在,为保护大树,请设计出另外的方案,使三角形区域中欲建的最大矩形水池能避开大树.
如图,在一块三角形区域ABC中,∠C=90°,边AC=8,BC=6,现要在△ABC内建造一个矩形水池DEFG,如图的设计
如图,(1)过点C作CI⊥AB,交GF于H,在△ABC中用勾股定理得:AB=10,
∵S△ABC=
1
2AC•BC=
1
2AB•CI,

1
2×6×8=
1
2×10×CI,
∴CI=4.8;
∴△ABC中AB边上的高h=4.8.
(2)∵水池是矩形,
∴GF∥AB,
∴△CGF∽△CAB,
∵CH,CI分别是△CGF和△CAB对应边上的高,

CH
CI=
GF
AB,

4.8−x
4.8=
GF
10,
∴GF=10-
25x
12,
∵10-
25x
12>0,
∴0<x<
24
5,
设水池的面积为y,则
y=x(10-
25x
12)=-
25
12x2+10x,
当x=-
10
2×(
−25
12)=2.4时,水池的面积最大;
(3)∵FE⊥AB,CI⊥AB,
∴FE∥CI,
∴△BFE∽△BCI,
∴FE:CI=BE:BI,
又∵FE=2.4,CI=4.8,
在Rt△BCI中用勾股定理可得BI=3.6,
∴BE=
FE•BI
CI=
2.4×3.6
4.8=1.8,
∵BE=1.8<1.85,
∴这棵大树在最大水池的边上.
为了保护这棵大树,设计方案如图:
(1)由三角形ABC的面积可求出AB边上的高;
(2)由相似三角形对应高的比等于相似比,可用含x的代数式表示GF,得到水池的面积y关于x的二次函数,由二次函数的性质,可求面积最大时x的值;
(3)根据相似形可算出BE小于1.85,大树在最大水池的边上,为了避开大树,可以取三角形ABC三边中点和点C为顶点构成一个矩形,这个矩形面积也达到最大.