9. $ △ A B C $ 是一块腰长为 $ 20 \mathrm{~cm} $ 的等腰直角三角形白铁皮零料。请你利用三角形零料裁出一块长方形白铁皮,并使长方形的四个顶点都在三角形的边上。
(1)活动一:若裁出的长方形白铁皮的面积为零料面积的 $ \frac{3}{8} $,请画出符合题意的裁剪示意图(一种即可),并求出此时长方形铁皮的边长。
(2)活动二:根据“活动一”中你选择的裁剪方法,思考并解答:
①是否能够使得裁出的长方形白铁皮的面积是零料面积的 $ \frac{3}{4} $?请判断并说明理由。
②猜想裁剪出的长方形白铁皮的面积的最大值。(直接写出结论,不必说明理由)

(1)活动一:若裁出的长方形白铁皮的面积为零料面积的 $ \frac{3}{8} $,请画出符合题意的裁剪示意图(一种即可),并求出此时长方形铁皮的边长。
(2)活动二:根据“活动一”中你选择的裁剪方法,思考并解答:
①是否能够使得裁出的长方形白铁皮的面积是零料面积的 $ \frac{3}{4} $?请判断并说明理由。
②猜想裁剪出的长方形白铁皮的面积的最大值。(直接写出结论,不必说明理由)
答案
9.(1)裁剪方法一:如图①,设$AD = EF = x(cm)$,则$DE = AF = BD=(20 - x)cm$,由题意,得$x(20 - x)=\frac{3}{8}×\frac{1}{2}×20×20$,解得$x = 5$或$x = 15$,所以铁皮边长为$5cm$和$15cm$。
裁剪方法二:如图②,设$BE = CF = x(cm)$,则$DE = GF = x(cm)$,$EF=(20\sqrt{2}-2x)cm$,由题意,得$x(20\sqrt{2}-2x)=\frac{3}{8}×\frac{1}{2}×20×20$,解得$x_{1}=\frac{5}{2}\sqrt{2}$,$x_{2}=\frac{15}{2}\sqrt{2}$,所以铁皮边长为$\frac{5}{2}\sqrt{2}cm$和$\frac{15}{2}\sqrt{2}cm$,$\frac{15}{2}\sqrt{2}cm$和$5\sqrt{2}cm$。
(2)①选择第一种裁剪方法:$x(20 - x)=\frac{3}{4}×\frac{1}{2}×20×20$,整理,得$x^{2}-20x + 150 = 0$。$\Delta=400 - 600<0$,此方程无解,所以不能使裁出的长方形白铁皮的面积是零料面积的$\frac{3}{4}$。
选择第二种裁剪方法:$x(20\sqrt{2}-2x)=\frac{3}{4}×\frac{1}{2}×20×20$,整理,得$x^{2}-10\sqrt{2}x + 75 = 0$。$\Delta=200 - 300<0$,此方程无解,所以不能使裁出的长方形白铁皮的面积是零料面积的$\frac{3}{4}$。
②选择第一种裁剪方法:设裁剪长方形的面积为$y(cm^{2})$,则$y = x(20 - x)=-(x - 10)^{2}+100$,所以当$x = 10$时,$y = 100$最大。长方形白铁皮的面积的最大值为$100cm^{2}$。
选择第二种裁剪方法:设裁剪长方形的面积为$y(cm^{2})$,则$y = x(20\sqrt{2}-2x)=-2(x - 5\sqrt{2})^{2}+100$,所以当$x = 5\sqrt{2}$时,$y = 100$最大。长方形白铁皮的面积的最大值为$100cm^{2}$。
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