如图,设点P是边长为a的正三角形ABC的边BC上一点,过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,延长QP交AC的延长线于点R.当点P在何处时,△BPQ与△CPR的面积之和取最大(小)值?并求出最大(小)值.
问题描述:
如图,设点P是边长为a的正三角形ABC的边BC上一点,过点P作PQ⊥AB,垂足为Q,延长QP交AC的延长线于点R.当点P在何处时,△BPQ与△CPR的面积之和取最大(小)值?并求出最大(小)值.
答
在Rt△BPQ中,设PB=x,由∠B=60°,得:
BQ=
,PQ=x 2
,从而有PC=CR=a-x,
3
2
∴△BPQ与△CPR的面积之和为:
S=
x2+
3
8
(a-x)2=
3
4
(x-3
3
8
a)2+2 3
a2,
3
12
∵0≤x≤a,
∴当x=0时,S取最大值
a2,
3
4
当x=
a时,S取最小值2 3
a2.
3
12
答案解析:首先设PB=x,由∠B=60°,得:BQ=
,PQ=x 2
,从而有PC=CR=a-x,进而表示出S=
3
2
x2+
3
8
(a-x)2,进而利用二次函数最值求法得出即可.
3
4
考试点:二次函数的最值.
知识点:此题主要考查了二次函数最值求法和三角形面积求法,表示出S与x的函数关系是解题关键.