如图,正方形ABCD的边长为1,P,Q分别为AB,DA上动点,且△APQ的周长为2,设 AP=x,AQ=y.
(1)求x,y之间的函数关系式y=f(x);
(2)判断∠PCQ的大小是否为定值?并说明理由;
(3)设△PCQ的面积分别为S,求S的最小值.
如图,正方形ABCD的边长为1,P,Q分别为AB,DA上动点,且△APQ的周长为2,设 AP=x,AQ=y.
(1)求x,y之间的函数关系式y=f(x);
(2)判断∠PCQ的大小是否为定值?并说明理由;
(3)设△PCQ的面积分别为S,求S的最小值.
【考点】基本不等式在最值问题中的应用;函数解析式的求解及常用方法.
【专题】综合题;方程思想;综合法;函数的性质及应用;不等式.
【分析】(1)由已知可得PQ=2﹣x﹣y,根据勾股定理有(2﹣x﹣y)2=x2+y2,即可求x,y之间的函数关系式y=f(x);
(2)求得∴∠DCQ+∠BCP=,即可判断∠PCQ的大小;
(3)表示△PCQ的面积,利用基本不等式求S的最小值.
【解答】解:(1)由已知可得PQ=2﹣x﹣y,根据勾股定理有(2﹣x﹣y)2=x2+y2,…
化简得:y=(0<x<1)…
(2)tan∠DCQ=1﹣y,tan∠BCP=1﹣x,…
tan(∠DCQ+∠BCP)==1 …
∵∠DCQ+∠BCP∈(0,),
∴∠DCQ+∠BCP=,
∴∠PCQ=﹣(∠DCQ+∠BCP)=
,(定值) …
(3)S=1﹣﹣
(1﹣x)﹣
(1﹣y)=
(x+y﹣xy)=
•
…
令t=2﹣x,t∈(1,2),
∴S=•(t+
)﹣1,
∴t=时,S的最小值为
﹣1. …
【点评】本题考查三角函数知识,考查基本不等式的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.