问题 解答题
已知矩形的长大于宽的2倍,周长为12.从它的一个顶点作一条射线,将矩形分成一个三角形和一个梯形,且这条射线与矩形一边所成的角的正切值等于
1
2
.设梯形的面积为S,梯形中较短的底的长为x,试写出梯形面积S关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围.
答案

∵矩形ABCD的长大于宽的2倍,矩形的周长为12,

∴AD>4,AB<2,

根据题意,可分为以下两种情况:

第一种情况,如图1,

当tan∠BAE=

1
2
时,设CE=x,BE=m,

则AB=DC=2m,AD=m+x,

∵AB+AD=6,

∴2(2m+m+x)=12,

m=

6-x
3

S梯形AECD=

1
2
(AD+EC)•DC,

=

1
2
[(m+x)+x]•2m,

=m(m+2x),

=

6-x
3
6+5x
3

=-

5
9
x2+
8
3
x+4,

6-x
3
>0,
6-x
3
+x>4,

∴x<6,x>3,

∴x的取值范围是3<x<6;

第二种情况,如图2,

tan∠AEB=

1
2
时,

设CE=x,AB=CD=n,

则BE=2n,AD=2n+x,

∵矩形的周长为12,

∴AB+AD=6,

∴2(n+2n+x)=12,n=

6-x
3

S梯形AECD=

1
2
(AD+EC)•DC,

=

1
2
[(2n+x)+x]•n,

=n(n+x),

=

6-x
3
6+2x
3

=-

2
9
x2+
2
3
x+4,

6-x
3
>0,2×
6-x
3
+x>4,

∴x<6,x>0,

∴x的取值范围是0<x<6.

单项选择题
多项选择题