如果一个正方形的四个顶点都在三角形的三条边上,称该正方形是该三角形的内接正方形,若锐角△ABC的面积为S,求其内接正方形面积的最大值,并求此时正方形的边长.

问题描述:

如果一个正方形的四个顶点都在三角形的三条边上,称该正方形是该三角形的内接正方形,若锐角△ABC的面积为S,求其内接正方形面积的最大值,并求此时正方形的边长.

如图所示,
过点A作AN⊥BC交GD于点M.
设AN=h,正方形DCEF的边长CD=x,BC=a.
∵DC∥BC,则

h−x
h
x
a
,解得x=
ah
h+a

而S=
1
2
ah,∴a=
2S
h
,代入上式可得x=
2S
h+
2S
h

x≤
2S
2
2S
=
2S
2

∴正方形DCEF的面积=x2
1
2
S
.当且仅当h=
2S
时取等号.