Question

【題目】如圖，△ABC為一個(gè)等腰三角形形狀的空地，腰CA的長(zhǎng)為3（百米），底AB的長(zhǎng)為4（百米）．現(xiàn)決定在空地內(nèi)筑一條筆直的小路EF（寬度不計(jì)），將該空地分成一個(gè)四邊形和一個(gè)三角形，設(shè)分成的四邊形和三角形的周長(zhǎng)相等、面積分別為S1和S2 ．
（1）若小路一端E為AC的中點(diǎn)，求此時(shí)小路的長(zhǎng)度；
（2）求 的最小值．

Answer 1

【答案】
（1）解：因?yàn)椋篈E=CE= AE+4＞CE+3 所以F不在BC上，

AE+AF+EF=CE+CB+FB+EF

所以AE=CE AF=CB+BF 4﹣BF=BF+3 BF=

cosA= =

所以EF2=AE2+AF2﹣2AE×AF×cosA=

所以EF=

E為AC中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)小路的長(zhǎng)度為 百米

（2）解：若E、F分別在AC和AB上，

sinA=

設(shè)AE=x，AF=y，

所以S2= xysinA=

S1=S三角形ABC﹣S2=2 ﹣S2

因?yàn)閤+y=3﹣x+4﹣y+3

所以x+y=5

= ﹣1

xy≤

當(dāng)且僅當(dāng)x=y= 時(shí)取等號(hào)

所以 =

當(dāng)且僅當(dāng)x=y= 時(shí)取等號(hào)

最小值是

若E、F分別在AC和BC上，

sinC=

設(shè)CE=x，CF=y

同上可得 ≥

當(dāng)且僅當(dāng)x=y= 取等號(hào)

若E、F分別在AC和BC上，最小值是

【解析】（1）根據(jù)題意可知F不在BC上，根據(jù)余弦定理求出cosA的值，然后根據(jù)余弦定理求出EF的長(zhǎng)即可；（2）若E、F分別在AC和AB上，設(shè)AE=x，AF=y，然后利用三角形的面積公式求出S2和S1=S三角形ABC﹣S2=，再根據(jù)基本不等式求出比值的最值即可，若E、F分別在AC和BC上，設(shè)CE=x，CF=y，同上根據(jù)基本不等式求出比值的最值即可．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了函數(shù)的最值及其幾何意義的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握利用二次函數(shù)的性質(zhì)（配方法）求函數(shù)的最大（小）值；利用圖象求函數(shù)的最大（小）值；利用函數(shù)單調(diào)性的判斷函數(shù)的最大（小）值才能正確解答此題．