如图①,已知等腰梯形ABCD的周长为48,面积为S,AB∥CD,∠ADC=60°,设AB=3x.

如图①,已知等腰梯形ABCD的周长为48,面积为S,AB∥CD,∠ADC=60°,设AB=3x.
(1)用x表示AD和CD;
(2)用x表示S,并求S的最大值;
(3)如图②,当S取最大值时,等腰梯形ABCD的四个顶点都在⊙O上,点E和点F分别是AB和CD的中点,求⊙O的半径R的值.
lxy666 1年前 已收到1个回答 举报

tt谁也不怕 幼苗

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(1)AD=18-2x,CD=16+x;(2)S=-2 (x-2) 2 +72 ,当x=2时,S有最大值72 ;(3)R=2


试题分析:(1)作AH⊥CD于H,BG⊥CD于G,如图①,易得四边形AHGB为矩形,则HG=AB=3x,再根据等腰梯形的性质得AD=BC,DH=CG,在Rt△ADH中,设DH=t,根据含30度的直角三角形三边的关系得AD=2t,AH= t,然后根据等腰梯形ABCD的周长为48得3x+2t+t+3x+t+2t=48,解得t=8-x,于是可得AD=18-2x,CD=16+x;
(2)根据梯形的面积公式计算可得到S=-2 x 2 +8 x+64 ,再进行配方得S=-2 (x-2) 2 +72 ,然后根据二次函数的最值问题求解;
(3)连结OA、OD,如图②,由(2)得到x=2时,则AB=6,CD=18,等腰梯形的高为6 ,所以AE=3,DF=9,由于点E和点F分别是AB和CD的中点,根据等腰梯形的性质得直线EF为等腰梯形ABCD的对称轴,所以EF垂直平分AB和CD,EF为等腰梯形ABCD的高,即EF=6 ,根据垂径定理的推论得等腰梯形ABCD的外接圆的圆心O在EF上,设OE=a,则OF=6 -a,在Rt△AOE中,利用勾股定理得a 2 +3 2 =R 2 ,在Rt△ODF中,利用勾股定理得(6 -a) 2 +9 2 =R 2 ,然后消去R得到a的方程a 2 +3 2 =(6 -a) 2 +9 2 ,解得a=5 ,最后利用R 2 =(5 2 +3 2 求解.
试题解析:(1)作AH⊥CD于H,BG⊥CD于G,如图①,

则四边形AHGB为矩形,
∴HG=AB=3x,
∵四边形ABCD为等腰梯形,
∴AD=BC,DH=CG,
在Rt△ADH中,设DH=t,
∵∠ADC=60°,
∴∠DAH=30°,
∴AD=2t,AH= t,
∴BC=2t,CG=t,
∵等腰梯形ABCD的周长为48,
∴3x+2t+t+3x+t+2t=48,解得t=8-x,
∴AD=2(8-x)=18-2x,
CD=8-x+3x+8-x=16+x;
(2)S= (AB+CD)•AH
= (3x+16+x)• (8-x)
=-2 x 2 +8 x+64
∵S=-2 (x-2) 2 +72
∴当x=2时,S有最大值72
(3)连结OA、OD,如图②,

当x=2时,AB=6,CD=16+2=18,等腰梯形的高为 ×(8-2)=6
则AE=3,DF=9,
∵点E和点F分别是AB和CD的中点,
∴直线EF为等腰梯形ABCD的对称轴,
∴EF垂直平分AB和CD,EF为等腰梯形ABCD的高,即EF=6
∴等腰梯形ABCD的外接圆的圆心O在EF上,
设OE=a,则OF=6 -a,
在Rt△AOE中,
∵OE 2 +AE 2 =OA 2
∴a 2 +3 2 =R 2
在Rt△ODF中,
∵OF 2 +DF 2 =OD 2
∴(6 -a) 2 +9 2 =R 2
∴a 2 +3 2 =(6 -a) 2 +9 2 ,解得a=5
∴R 2 =(5

1年前

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