1. 一块三角形材料如图所示,$∠ A = 30°$,$∠ C = 90°$,$AB=12$. 九年级(8)班的同学在劳动课上用这块材料剪出一个矩形CDEF,其中点D,E,F分别在边AC,AB,BC上. 设AE的长为$x$,矩形CDEF的面积为$S$.
(1)写出$S$关于$x$的函数表达式,并写出$x$的取值范围;
(2)当矩形CDEF的面积为$8\sqrt{3}$时,求AE的长;
(3)若矩形CDEF的面积不小于$5\sqrt{3}$,请直接写出AE的长$x$的取值范围.

(1)写出$S$关于$x$的函数表达式,并写出$x$的取值范围;
(2)当矩形CDEF的面积为$8\sqrt{3}$时,求AE的长;
(3)若矩形CDEF的面积不小于$5\sqrt{3}$,请直接写出AE的长$x$的取值范围.
答案
(1)
∵四边形CDEF为矩形,
∴∠CDE=90°.
∴∠ADE=90°.
又
∵在Rt△ADE中,∠A=30°,AE=x,
∴$DE=\frac{1}{2}AE=\frac{1}{2}x$,
∴$AD=\sqrt{AE^2-DE^2}=\frac{\sqrt{3}}{2}x$.
∵在Rt△ABC中,∠A = 30°, ∠C = 90°, AB = 12,
∴$BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×12=6$,
∴$AC=\sqrt{AB^2-BC^2}=6\sqrt{3}$,
∴$CD=AC-AD=6\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}x$,
∴$S=CD·DE=(6\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}x)·\frac{1}{2}x=-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x$(0<x<12).
(2)由题意,得$-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x=8\sqrt{3}$,
整理,得$x^2-12x+32=0$,解得$x_1=4$,$x_2=8$,
即AE的长为4或8.
(3)$2≤x≤10$. 【点拨】由题意,得$-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x≥5\sqrt{3}$,
整理,得$x^2-12x+20≤0$,解得$2≤x≤10$.
∵四边形CDEF为矩形,
∴∠CDE=90°.
∴∠ADE=90°.
又
∵在Rt△ADE中,∠A=30°,AE=x,
∴$DE=\frac{1}{2}AE=\frac{1}{2}x$,
∴$AD=\sqrt{AE^2-DE^2}=\frac{\sqrt{3}}{2}x$.
∵在Rt△ABC中,∠A = 30°, ∠C = 90°, AB = 12,
∴$BC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×12=6$,
∴$AC=\sqrt{AB^2-BC^2}=6\sqrt{3}$,
∴$CD=AC-AD=6\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}x$,
∴$S=CD·DE=(6\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{2}x)·\frac{1}{2}x=-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x$(0<x<12).
(2)由题意,得$-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x=8\sqrt{3}$,
整理,得$x^2-12x+32=0$,解得$x_1=4$,$x_2=8$,
即AE的长为4或8.
(3)$2≤x≤10$. 【点拨】由题意,得$-\frac{\sqrt{3}}{4}x^2+3\sqrt{3}x≥5\sqrt{3}$,
整理,得$x^2-12x+20≤0$,解得$2≤x≤10$.
2. 在一次劳动课中,老师准备了一些长为40 cm、宽为20 cm的长方形硬纸板,准备利用这些纸板制作无盖的长方体纸盒,且每张纸板可制作两个纸盒(接头处忽略不计). 如图①,活动小组将纸板在四个角裁掉四个边长均为x cm的正方形,再在中间裁掉一个正方形BCFE,将纸板沿EP,CQ剪开,折叠后得到两个相同的无盖长方体纸盒,其中一个纸盒的底面是矩形ABCD(如图②).
(1)求制作的无盖纸盒的底面的边AB的长;
(2)写出一个无盖纸盒的体积y(单位:cm³)与x(单位:cm)之间的函数关系式,并求出当x的值为5时,单个无盖纸盒的体积y的值.

(1)求制作的无盖纸盒的底面的边AB的长;
(2)写出一个无盖纸盒的体积y(单位:cm³)与x(单位:cm)之间的函数关系式,并求出当x的值为5时,单个无盖纸盒的体积y的值.
答案
(1)由题意可知,$BE=BC=(20-2x)\mathrm{cm}$,
∴$AB=\frac{1}{2}×[40-2x-(20-2x)]=10(\mathrm{cm})$.
(2)根据题意,可知无盖纸盒的长、宽、高分别为10 cm,$(20-2x)\mathrm{cm}$,$x\ \mathrm{cm}$,
∴$y=10×(20-2x)×x=-20x^2+200x$,
∴当x=5时,$y=-20×5^2+200×5=500$.
∴$AB=\frac{1}{2}×[40-2x-(20-2x)]=10(\mathrm{cm})$.
(2)根据题意,可知无盖纸盒的长、宽、高分别为10 cm,$(20-2x)\mathrm{cm}$,$x\ \mathrm{cm}$,
∴$y=10×(20-2x)×x=-20x^2+200x$,
∴当x=5时,$y=-20×5^2+200×5=500$.
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