Question

如圖，在正方形ABCD中，AB=2，E是AD邊上一點(diǎn)（點(diǎn)E與點(diǎn)A，D不重合）．BE的垂直平分線(xiàn)交AB于M，交DC于N．
（1）設(shè)AE=x，四邊形ADNM的面積為S，寫(xiě)出S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式；
（2）當(dāng)AE為何值時(shí)，四邊形ADNM的面積最大？最大值是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）解題的關(guān)鍵是作輔助線(xiàn)ME、MN，證明出來(lái)△EBA≌△MNF，把需要解決的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成解直角三角形的問(wèn)題，利用勾股定理解答．
（2）根據(jù)（1）的答案，利用二次函數(shù)的最值問(wèn)題即可求出．
解答：解：（1）連接ME，設(shè)MN交BE于P，根據(jù)題意，得
MB=ME，MN⊥BE．（2分）
過(guò)N作AB的垂線(xiàn)交AB于F．
在Rt△MBP中，∠MBP+∠BMN=90°，
在Rt△MNF中，∠FNM+∠BMN=90°，
∴∠MBP=∠MNF．
在Rt△EBA與Rt△MNF中，
∵AB=FN，
∴Rt△EBA≌Rt△MNF，故MF=AE=x．
在Rt△AME中，AE=x，ME=MB=AB-AM=2-AM，
∴（2-AM）²=x²+AM²．
4-4AM+AM²=x²+AM²，即4-4AM=x²，
解得AM=1-x²．（5分）
所以梯形ADNM的面積S=×AD=×2
=AM+AF=AM+AM+MF=2AM+AE
=2（1-x²）+x
=-x²+x+2
即所求關(guān)系式為s=-x²+x+2．（8分）

（2）s=-x²+x+2=-（x²-2x+1）+=-（x-1）²+
故當(dāng)AE=x=1時(shí)，四邊形ADNM的面積S的值最大，最大值是．
點(diǎn)評(píng)：此題的綜合性比較強(qiáng)，涉及面較廣，涉及到正方形的性質(zhì)，線(xiàn)段垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)及勾股定理的運(yùn)用，在解答此題時(shí)要連接ME，過(guò)N點(diǎn)作AB的垂線(xiàn)再求解．