9. 如图1,放置两个全等的含有30°角的直角三角尺ABC与DEF(∠B= ∠E= 30°).若将三角尺ABC向右以每秒1个单位长度的速度移动(点C与点E重合时移动终止),移动过程中始终保持点B,F,C,E在同一条直线上,如图2,AB与DF,DE分别交于点P,M,AC与DE交于点Q,其中AC= DF= √3,设三角尺ABC的移动时间为x秒.
(1)在移动过程中,试用含x的代数式表示△AMQ的面积.
(2)当x等于多少时,两个三角尺重叠部分的面积有最大值?最大值是多少?

答案:9.解析 (1)∵在Rt△ABC中,∠B = 30°,∴∠A = 60°.
∵∠E = 30°,∴∠EQC = ∠AQM = 60°,
∴△AMQ为等边三角形,
如图,过点M作MN⊥AQ,垂足为N.
在Rt△ABC中,∠B = 30°,AC = $\sqrt{3}$,则BC = 3,
∴EF = BC = 3.根据题意知CF = x,
∴CE = EF - CF = 3 - x,易得$CQ=\frac{\sqrt{3}}{3}(3 - x)$,
∴$AQ=AC - CQ=\sqrt{3}-\frac{\sqrt{3}}{3}(3 - x)=\frac{\sqrt{3}}{3}x$,
∴$AM=AQ=\frac{\sqrt{3}}{3}x$,∴$MN=\frac{1}{2}x$,
∴$S_{\triangle AMQ}=\frac{1}{2}AQ\cdot MN=\frac{1}{2}\times\frac{\sqrt{3}}{3}x\cdot\frac{1}{2}x=\frac{\sqrt{3}}{12}x^{2}$.
(2)由(1)知BF = CE = 3 - x,$PF=\frac{\sqrt{3}}{3}(3 - x)$,
设两个三角尺重叠部分的面积为$S_{重叠}$,
∴$S_{重叠}=S_{\triangle ABC}-S_{\triangle AMQ}-S_{\triangle BPF}=\frac{1}{2}AC\cdot BC - S_{\triangle AMQ}-\frac{1}{2}BF\cdot PF=\frac{1}{2}\times\sqrt{3}\times3-\frac{\sqrt{3}}{12}x^{2}-\frac{1}{2}(3 - x)\cdot\frac{\sqrt{3}}{3}(3 - x)=-\frac{\sqrt{3}}{4}x^{2}+\sqrt{3}x=-\frac{\sqrt{3}}{4}(x - 2)^{2}+\sqrt{3}$,
∴当x = 2时,重叠部分面积有最大值,最大值是$\sqrt{3}$.