(2004•陕西)李大爷有一个边长为a的正方形鱼塘(图1),鱼塘四个角的顶点A、B、C、D上各有一棵大树.现在李大爷想把

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  • 解题思路:(1)因为四棵大树要在新建圆形鱼塘的边沿上,所以所求的圆是正方形的外接圆,利用90度的圆周角对的弦是直径,连接AC,AC的中点即为圆的圆心,半径是[1/2]AC,利用勾股定理又可求出AC的长,从而求出圆的面积;

    (2)过A、C作两条平行线HE、FG,过B、D作两条平行线HG、EF,使它们的交角为直角即可;

    (3)因为斜边为定值的直角三角形以等腰直角三角形面积最大,所以当三角形AHB、AED、DFC、BGC都是等腰直角三角形时,鱼塘面积最大,又因这些三角形的斜边都为a,所以它们全等,即A、B、C、D分别是正方形的四边中点,此时正方形鱼塘的对角线为2a,由此可求出最大的面积;

    (4)比较圆形和正方形鱼塘的最大面积即可解决问题.

    (1)如图1所示,

    AC=

    a2+a2=

    2a,

    ∴S⊙O=[1/2]πa2

    (2)如图2所示;

    (3)有最大面积;

    如图2,由作图知,Rt△ABH,Rt△BGC、Rt△CDF和Rt△AED为四个全等的三角形.因此,只要Rt△ABH的面积最大,就有正方形EFGH的面积最大.然而,Rt△ABH的斜边AB=a为定值,所以,点E在以AB为直径的半圆上,当点E正好落在线段AB的中垂线上时,面积最大(斜边为定值的直角三角形以等腰直角三角形面积最大),其最大面积为[1/4]a2,从而得正方形EFGH的最大面积为4×[1/4]a2+a2=2a2

    (4)由图1可知,所设计的圆形鱼塘的面积S=[1/2]πa2<2a2,所以,我认为李大爷新建鱼塘的最大面积是2a2,它是一个正方形鱼塘.

    点评:

    本题考点: 作图—应用与设计作图.

    考点点评: 本题一方面考查了学生的动手操作能力,另一方面考查了学生的空间想象能力,重视知识的发生过程,让学生体验学习的过程.