如图,某机械厂要将长6 m,宽2 m的长方形铁皮ABCD进行裁剪.已知点F为AD的中点,
点E在边BC上,裁剪时先将四边形CDFE沿直线EF翻折到MNFE处(点C,D分别落在
直线BC下方点M,N处,FN交边BC于点P),再沿直线PE裁剪.
(1)当∠EFP=时,试判断四边形MNPE的形状,并求其面积;
(2)若使裁剪得到的四边形MNPE面积最大,请给出裁剪方案,并说明理由.
如图,某机械厂要将长6 m,宽2 m的长方形铁皮ABCD进行裁剪.已知点F为AD的中点,
点E在边BC上,裁剪时先将四边形CDFE沿直线EF翻折到MNFE处(点C,D分别落在
直线BC下方点M,N处,FN交边BC于点P),再沿直线PE裁剪.
(1)当∠EFP=时,试判断四边形MNPE的形状,并求其面积;
(2)若使裁剪得到的四边形MNPE面积最大,请给出裁剪方案,并说明理由.
【解】(1)当∠EFP=时,由条件得
∠EFP=∠EFD=∠FEP=.
所以∠FPE=.所以FN⊥BC,
四边形MNPE为矩形.…… 3分
所以四边形MNPE的面积
=2 m2.………… 5分
(2)解法一:
设,由条件,知∠EFP=∠EFD=∠FEP=
.
所以,
,
.
由得
所以四边形MNPE面积为
.
当且仅当,即
时取“=”.
此时,成立.
答:当时,沿直线PE裁剪,四边形MNPE面积最大,
最大值为 m2.
解法二:
设 m,
,则
.
因为∠EFP=∠EFD=∠FEP,所以PE=PF,即.
所以,
.
由得
所以四边形MNPE面积为
当且仅当,即
时取“=”.
此时,成立.
答:当点E距B点 m时,沿直线PE裁剪,四边形MNPE面积最大,
最大值为 m2.