Question

如圖，有一矩形鋼板ABCD缺損了一角(圖中陰影部分)，邊緣線OM上每一點到D的距離都等于它到邊AB的距離，工人師傅要將缺損的一角切割下來使剩余部分成一個五邊形，若AB=1米，AD=0.5米，問如何畫切割線EF可使五邊形ABCEF的面積最大？

Answer 1

解：由條件易知，邊緣線OM是以點D為焦點， 直線AB為準線的拋物線的一部分， 以O點為原點，AD所在直線為，y軸建立如圖所示的平面直角坐標系， 則， 易求得邊緣線OM所在的拋物線的方程為， 要使如圖的五邊形ABCEF的面積最大，則必有EF所在直線與拋物線相切， 設切點為P(t，t2)，則直線EF的方程為y=2t(x-t)+t2，即y=2tx-t2， 由此可得， ∴， ， 顯然函數在上是減函數， 在上是增函數， ∴當時，S△FDE取得最小值，相應地，五邊形ABCEF的面積最大， 此時， 即沿直線EF畫線段切割可使五邊形ABCEF的面積最大。