Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，A（4，0），B（4，4），C（0，4），點(diǎn)F、D分別在x軸、y軸上，正方形DEFO的邊長(zhǎng)為a（a＜2），連接AC、AE、CF．
（1）求圖中△AEC的面積，請(qǐng)直接寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果；
（2）將圖中正方形ODEF繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)一周，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，S_△AEC是否存在最大值、最小值？如果不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；如果存在，在備用圖中畫(huà)出相應(yīng)位置的圖形，并直接寫(xiě)出最大值、最小值；
（3）將圖1中正方形ODEF繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)，當(dāng)點(diǎn)E在第二象限時(shí)，設(shè)E（x，y），△AEC的面積為S，求S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式．

Answer 1

分析：（1）∵A（4，0），B（4，4），C（0，4），∴可以知道正方形ABCO的邊長(zhǎng)為4，而S_△AEC=S_△AOC+S_梯形CEFO
-S_△EFA．這樣就求出了該三角形的面積．
（2）如圖2，當(dāng)E點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到正方形的對(duì)角線H點(diǎn)時(shí)，S_△AHC最小．當(dāng)E點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)S_△AHC最大，根據(jù)三角形面積公式可以求出其面積．
（3）首先利用OE不變把y用含x和a的式子表示出來(lái)，然后根據(jù)第一問(wèn)求△AEC的面積的方法，表示出S后通過(guò)化簡(jiǎn)就可以求出S與x之間的函數(shù)關(guān)系式．

解答：解：（1）由圖形得S_△AEC=S_△AOC+S_梯形CEFO-S_△EFA
∴S_△AEC=

4×4

2

+

a(a+4)

2

-

a(4+a)

2

=8

（2）如圖，S_△AHC=S_△AEC最小=8-4a
S_△AGC=S_△AEC最大=8+4a

（3）在正方形EFOD中，由勾股定理得：
EO=

2

a
∵E（x，y）
∴OG=-x，EG=y
在Rt△EGO中，由勾股定理得：
y²+x²=2a²
∴y=

2a2-x2

EG=

2a2-x2

∴S=8+

-x( 2a2-x2 +4)

2

-

(4-x) 2a2-x2

2

S=8-2x-2

2a2-x2

．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)旋轉(zhuǎn)問(wèn)題的試題，考查了三角形的面積公式、勾股定理、正方形的性質(zhì)以及旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和利用圖形面積求函數(shù)的表達(dá)式．