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25. 在平面直角坐标系xOy中,设点,是图形W上的任意两点. 定义图形W的测度面积:若的最大值为m,的最大值为n,则

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/05 11:33:12
25. 在平面直角坐标系xOy中,设点是图形W上的任意两点. 定义图形W的测度面积:若的最大值为m,的最大值为n,则 为图形W的测度面积. 例如,若图形W是半径为1的⊙O.当P,Q分别是⊙O与x轴的交点时,如图1, 取得最大值,且最大值m=2;当P,Q分别是⊙O与y轴的交点时,如图2,取得最大值,且最大值n=2.则图形W的测度面积 (1)若图形W是等腰直角三角形ABO,OA=OB=1. ①如图3,当点A,B在坐标轴上时,它的测度面积S= ; ②如图4,当AB⊥x轴时,它的测度面积S= ; (2)若图形W是一个边长为1的正方形ABCD,则此图形测度面积S的最大值为 ; (3)若图形W是一个边长分别为3和4的矩形ABCD,求它的测度面积S的取值范围.
老师我们老师上课讲了我没听懂,麻烦步骤细一点
解题思路: 结合三角形相似和勾股定理进行求解                 
解题过程:
解:
(1)① 1;② 1.
(2) 2.
(3)不妨设矩形ABCD的边AB=4,BC=3.由已知可得,平移图形W不会改变其测度面积S的大小,将矩形ABCD的其中一个顶点B平移至x轴上.
当顶点A,B或B,C都在x轴上时,如图5和图6,矩形ABCD的测度面积S就是矩形ABCD的面积,此时S取得最小值,且最小值为12.
当顶点A,C都不在x轴上时,如图7.
过A作直线AE⊥x轴于点E,过C作直线CF⊥x轴于点F,
过D作直线GH∥x轴,与直线AE,CF分别交于点H和点
G,则可得四边形EFGH是矩形.
当点P,Q分别与点A,C重合时,取得最大值
且最大值
当点P,Q分别与点B,D重合时,取得最大值,且最大值
∴图形W的测度面积
∵∠ABC=90°,∴∠ABE+∠CBF=90°.
∵∠AEB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°.∴∠BAE=∠CBF.
又∵,∴△ABE∽△BCF.

,则
在Rt△ABE中,由勾股定理得
.即.∵,∴
易证△ABE≌△CDG. ∴



∴当,即时,测度面积S取得最大值
,∴.∴
∴当顶点A,C都不在x轴上时,S的范围为
综上所述,测度面积S的取值范围是