摘要:这是一道小学数学竞赛题:有人说超纲了,需要使用中学知识,果真如此?但简单化归后,小学生也能口算答案!如图,
这是一道小学数学竞赛题:有人说超纲了,需要使用中学知识,果真如此?但简单化归后,小学生也能口算答案!如图,
ABCD为长方形,BC=8,E为AD上一点,∠CED=45°,问:阴影部分三角形ACE的面积最大能取到多少?
DE=CD,AE=8-CD,故
S△ACE=AE×CD÷2=(8-CD)×CD÷2。
问题:如何求S△ACE的最大值?
对初中生来说,这个问题的求解很简单:配方即可(完全平方差公式)
(8-CD)×CD=-CD²+8CD=-(CD-4)²+16≤16,故当CD=4时,S△ACE取到最大值8。
对高中生来说,更简单:直接使用重要不等式ab≤[(a+b)/2]²,等号成立当且仅当a=b
(8-CD)×CD≤[(8-CD+CD)/2]²=16,从而当CD=4时,S△ACE取到最大值8。
小学生如何求解?
提示一:试解+找规律+归纳
①找规律
CD越大AE越小,反之CD越小AE越大。
CD的取值过大、比如接近8时,此时AE接近0,S△ACE取值反而很小。
CD取值过小,比如接近0时,S△ACE的取值也很小,尽管此时AE的值接近8。
②归纳
要想使得S△ACE取到最大值,CD的取值不宜过大、也不宜过小。
问题:CD取何值,S△ACE能取到最大值?
CD的值与AE的值越接近,S△ACE的值越大,特别地当CD=AE时,S△ACE取到最大值8,此时CD=AE=8。
提示二:等积代换+化归!适合小学生
①过点E作BC垂线EF,连接AF,
则S△ACE=S△AEF=1/2S长方形ABFE。故要求S△ACE的最大值,只需求出长方形ABFE面积最大值即可。
②注意到CDEF为正方形,故长方形ABFE的周长为16,至此原问题化归为小学生熟悉的问题:周长给定的长方形面积最大值问题。
当其为正方形时,面积最大!此时正方形ABFE的边长为16÷4=4,面积为4×4=16,故S△ABE最大为16÷2=8。
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来源:琼等闲