高中数学几何题已知opq是半径为1,圆心角为60度的扇形,C是弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角COP=阿尔法,求当角阿尔法取何值是,矩形面积最大,并求出最大值
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/13 09:17:47
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高中数学几何题已知opq是半径为1,圆心角为60度的扇形,C是弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角COP=阿尔法,求当角阿尔法取何值是,矩形面积最大,并求出最大值
高中数学几何题
已知opq是半径为1,圆心角为60度的扇形,C是弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角COP=阿尔法,求当角阿尔法取何值是,矩形面积最大,并求出最大值
高中数学几何题已知opq是半径为1,圆心角为60度的扇形,C是弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角COP=阿尔法,求当角阿尔法取何值是,矩形面积最大,并求出最大值
矩形的高:Rsinα
矩形的长:Rcosα-(Rsinα)tan30°
所以矩形面积S=(Rsinα)[Rcosα-(Rsinα)tan30°]
=sinα(cosα-3^1/2sinα)
=2sinα(cos60°cosα-sin60°sinα)
=2sinα*cos(60°+α)
对S求导:S'=2cos(2α+60°)=0 ∴α=15°
S的最大值:S=2sin15°cos(60°+15°)=(2-3^1/2)/2
以O为原点,OM为x轴,过O点的OM的垂线为y轴建立直角坐标系,有
A(cosα,sinα),B(cosα,sinα),
OP直线为y=√3 x,OQ直线为y= -√3 x,AD直线为y=sinα,BC直线为y= -sinα,
故可得D(sinα/√3,sinα),C(sinα/√3,sinα),
1,故AB=2sinα,BC=cosα-sinα/√3
2,...
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以O为原点,OM为x轴,过O点的OM的垂线为y轴建立直角坐标系,有
A(cosα,sinα),B(cosα,sinα),
OP直线为y=√3 x,OQ直线为y= -√3 x,AD直线为y=sinα,BC直线为y= -sinα,
故可得D(sinα/√3,sinα),C(sinα/√3,sinα),
1,故AB=2sinα,BC=cosα-sinα/√3
2,故矩形ABCD面积为
S=2sinα(cosα-sinα/√3)
=2sinαcosα-2sin²α/√3
=sin2α-2[(1-cos2α)/2]/√3
=sin2α+cos2α/√3 -1/√3,(0<α<π/3)
3,令y=sin2α,x=cos2α,,(0<α<π/3)
有x²+y²=1,
可见x、y是圆在0°-120°上的点的集合(圆弧),
则求S变为S=y+x/√3 -1/√3,也即y= -x/√3+(1/√3+S),
这就变成了求斜率为-1/√3的直线与圆弧相交得截距最大值。
解得当x=√3/2,y=1/2时,Smax=1-1/√3。
可得此时α=30°。
收起
连接PQ 在从0做PQ的垂线的交点,这是阿尔法为30度是最大。
楼上两位答案不一致。