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(2012•溧水县二模)如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/04 07:37:22
(2012•溧水县二模)如图1,在矩形ABCD中,AB=8,AD=6,点P、Q分别是AB边和CD边上的动点,点P从点A向点B运动,点Q从点C向点D运动,且保持AP=CQ.设AP=x.
(1)当PQ∥AD时,x的值等于______;
(2)如图2,线段PQ的垂直平分线EF与BC边相交于点E,连接EP、EQ,设BE=y,求y关于x的函数关系式;
(3)在问题(2)中,设△EPQ的面积为S,求S关于x的函数关系式,并求当x取何值时,S的值最小,最小值是多少?
(1)∵四边形ABCD是矩形,
∴AB∥CD,AB=CD=8.∠A=∠D=∠C=∠B=90°.
∵PQ∥AD,
∴四边形ADQP是平行四边形,
∴AP=DQ.
∵AP=CQ,
∴DQ=CQ
∴DQ=
1
2CD=4,
∴AP=4.

(2)如图2,∵EF是线段PQ的垂直平分线,
∴EP=EQ,
在Rt△BPE和Rt△ECQ中,由勾股定理,得
EP2=PB2+BE2,EQ2=EC2+CQ2
∵AP=x,BE=y,
∴BP=8-x,EC=6-y.
∴(8-x)2+y2=(6-y)2+x2
∴y=
4x−7
3;

(3)由题意,得
S=S梯形BPQC-S△BPE-S△ECQ
∵S△BPE=
1
2•BE•BP=
1
2•
4x−7
3•(8−x)=
−4x2+39x−56
6,
S△ECQ=
1
2•CE•CQ=
1
2•(6−
4x−7
3)•x=
−4x2+25x
6,
∴S=S梯形BPQC-
−4x2+39x−56
6-
−4x2+25x
6.
∵AP=CQ,
∴S梯形BPQC=
1
2S矩形ABCD=24.
∴S=S梯形BPQC−S△BPE−S△ECQ=24−
−4x2+39x−56
6−
−4x2+25x
6,
∴S=
4x2−32x+100
3=
4
3(x−4)2+12,
∴当x=4时,S有最小值12.
故答案为:4.