khoahoc.vietjack.com

Câu hỏi:

08/05/2026 163 Lưu

(0,5 điểm)

Trong công viên có một thảm cỏ hình tam giác \(ABC\) với diện tích \(150\,\,{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\) và độ dài cạnh đáy \(BC\) là \(20\,\,{\rm{m}}\). Ban quản lý dự án muốn lát gạch một sân chơi có dạng hình bình hành \(MNPQ\) nằm trọn trong thảm cỏ sao cho các đỉnh \(P,\,\,Q\) nằm trên cạnh đáy \(BC\), đỉnh \(M\)nằm trên cạnh \(AB\)và đỉnh \(N\)nằm trên cạnh \(AC\). Hỏi diện tích sân chơi hình bình hành lớn nhất có thể đạt được là bao nhiêu mét vuông?

Vì \[O,T',B\] thẳng hàng nên \(O,T,B\) thẳng hàng. (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

Vì \[O,T',B\] thẳng hàng nên \(O,T,B\) thẳng hàng. (ảnh 2)

Kẻ \(AH \bot BC\) tại \(H\) và cắt \(MN\) tại \(K\)

Vì \({S_{ABC}} = 150\,\,\left( {{m^2}} \right)\) nên \(\frac{{AH.BC}}{2} = 150 \Rightarrow AH = \frac{{2.150}}{{BC}} = \frac{{2.150}}{{20}} = 15\left( m \right)\)

Gọi \(MN = x,\,HK = y\) với \(x,y > 0;y < 15\).

Vì  \(MNPQ\) là hình bình hành nên \(MN{\rm{//}}BC\)

Tương tự chứng minh

Suy ra \[\frac{{MN}}{{BC}} = \frac{{AK}}{{AH}}\] hay\(\frac{x}{{20}} = \frac{{15 - y}}{{15}} \Rightarrow x = \frac{4}{3}\left( {15 - y} \right)\)

Ta có : \({S_{MNPQ}} = HK.QP = HK.MN = xy = \frac{4}{3}\left( {15 - y} \right)y\)

Hay \({S_{MNPQ}} = \frac{4}{3}y\left( {15 - y} \right) = \frac{{ - 1}}{3}\left( {4{y^2} - 60y} \right) = \frac{{ - 1}}{3}\left( {4{y^2} - 2.2y.15 + 225 - 225} \right)\)

       \({S_{MNPQ}} = \frac{{ - 1}}{3}\left[ {{{\left( {2y - 15} \right)}^2} - 225} \right] = \frac{{ - 1}}{3}{\left( {2y - 15} \right)^2} + 75\)

Vì \(\frac{{ - 1}}{3}{\left( {2y - 15} \right)^2} + 75 \le 75\)nên \({S_{MNPQ}} \le 75\)

Dấu bằng xảy ra khi \({\left( {2y - 15} \right)^2} = 0 \Rightarrow y = \frac{{15}}{2} \Rightarrow x = \frac{4}{3}\left( {15 - \frac{{15}}{2}} \right) = 10\)

Suy ra \(MN = \frac{1}{2}BC\) mà \(MN\,{\rm{//}}\,BC\) nên \(MN\) là đường trung bình của tam giác \(ABC\).

Suy ra điểm \(M\)là trung điểm của \(AB\).

Vậy diện tích sân chơi hình bình hành lớn nhất có thể đạt được là \(75{m^2}\).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ