[B组 因材施教·备选练习]
(2014年青岛调研)某单位设计一个展览沙盘,现欲在沙盘平面内,设计一个对角线在l上的四边形电气线路,如图所示.为充分利用现有材料,边BC,CD用一根长为5米的材料弯折而成,边BA,AD用一根长为9米的材料弯折而成,要求∠A和∠C互补,且AB=BC.
(1)设AB=x米,cos A=f(x),求f(x)的解析式,并指出x的取值范围;
(2)求四边形ABCD面积的最大值.
解析:(1)在△ABD中,由余弦定理得BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos A.
同理,在△CBD中,BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cos C.
∵∠A和∠C互补,∴cos C=-cos A,
∴AB2+AD2-2AB·AD·cos A=CB2+CD2+2CB·CD·cos A.
即x2+(9-x)2-2x(9-x)cos A=x2+(5-x)2+2x(5-x)·cos A,
解得cos A=,又∵5-x>0,9-x>0,且cos A<1,
∴x∈(2,5),即f(x)=,其中x∈(2,5).