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如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为π/3的扇形,B是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角BOP=a,

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/07 13:05:46
如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为π/3的扇形,B是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形,记角BOP=a,
(1)用a表示AD的长
(2)求当a取何值时,矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大面积.
如图,在Rt△OBC中,OB=cosα,BC=sinα,
在Rt△OAD中,DA OA =tan60°= 跟号3 ,所以OA= 根号3/ 3 DA= 根号3 / 3 BC=根号 3/ 3 sinα.
所以AB=OB-OA=cosα- 根号3 / 3 sinα.
设矩形ABCD的面积为S,则S=AB•BC=(cosα- 根号3 / 3 sinα)sinα=sinαcosα- 根号3 / 3 sin2α=1 /2 sin2α+ 根号3 / 6 cos2α- 根号3 / 6 =1 / 根号3 ( 根号3 / 2 sin2α+1/ 2 cos2α)- 根号3 / 6=1 / 3 sin(2α+π 6 )- 根号3 / 6 .
由于0<α<π 3 ,所以当2α+π 6 =π 2 ,即α=π 6 时,S最大=1 /根号 3 - 根号3 /6 =根号 3 / 6 .
因此,当α=π 6 时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为 3 / 6 .