已知扇形的圆心角和半径,求内接矩形的最大面积
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/14 06:57:40
已知扇形的圆心角和半径,求内接矩形的最大面积
分两种情况,一是矩形一条边落在半径上,另一种是矩形中有两点在圆弧上(最好有图)急!
分两种情况,一是矩形一条边落在半径上,另一种是矩形中有两点在圆弧上(最好有图)急!
设:扇形的圆心角为θ;半径为r;
1)一是矩形一条边落在半径上(当0<θ≤90°时)
连接OA,设:∠AOB=α,AB=x,BD=y;如图一所示,建立方程:
x = r sinα ①
OD + y= r cosα ②
OD = x cotθ ③
③代入②:y= r cosα- x cotθ ④
①代入④:y= r cosα- r sinαcotθ ⑤
矩形面积S = x * y =r sinα(r cosα- r sinαcotθ)
= r^2(sinαcosα- sin^2 αcotθ)
= r^2 /2〔sin2α-(1-cos2α)cotθ〕
sin2αsinθ+cos2αcosθ
= r^2 /2(---------------------- - cotθ)
sinθ
cos(2α-θ)
= r^2 /2〔--------------- - cotθ〕
sinθ
当2α=θ时,矩形面积最大
1 - cosθ
Smax= r^2 /2 -----------------------
sinθ
Smax= r^2 /2 tanθ/2
2)另一种是矩形中有两点在圆弧上(θ≠0°和180°)
∵扇形是轴对称图形
∴内接的矩形也一定与扇形同轴对称,如图二所示:
连接OA,设:∠AOD=α,AB=x,ED=y;建立方程:
x/2 = r sinα ①
OD + y= r cosα ②
OD = x/2 cotθ/2 ③
同1)的解法,得:
cos(2α-θ/2)
矩形面积S = r^2〔--------------- - cotθ/2〕
sinθ/2
当α=θ/4时,矩形面积最大
Smax= r^2 tanθ/4
![](http://img.wesiedu.com/upload/b/26/b26f5dca2c3bdf5e5e5910d63b31638a.jpg)
1)一是矩形一条边落在半径上(当0<θ≤90°时)
连接OA,设:∠AOB=α,AB=x,BD=y;如图一所示,建立方程:
x = r sinα ①
OD + y= r cosα ②
OD = x cotθ ③
③代入②:y= r cosα- x cotθ ④
①代入④:y= r cosα- r sinαcotθ ⑤
矩形面积S = x * y =r sinα(r cosα- r sinαcotθ)
= r^2(sinαcosα- sin^2 αcotθ)
= r^2 /2〔sin2α-(1-cos2α)cotθ〕
sin2αsinθ+cos2αcosθ
= r^2 /2(---------------------- - cotθ)
sinθ
cos(2α-θ)
= r^2 /2〔--------------- - cotθ〕
sinθ
当2α=θ时,矩形面积最大
1 - cosθ
Smax= r^2 /2 -----------------------
sinθ
Smax= r^2 /2 tanθ/2
2)另一种是矩形中有两点在圆弧上(θ≠0°和180°)
∵扇形是轴对称图形
∴内接的矩形也一定与扇形同轴对称,如图二所示:
连接OA,设:∠AOD=α,AB=x,ED=y;建立方程:
x/2 = r sinα ①
OD + y= r cosα ②
OD = x/2 cotθ/2 ③
同1)的解法,得:
cos(2α-θ/2)
矩形面积S = r^2〔--------------- - cotθ/2〕
sinθ/2
当α=θ/4时,矩形面积最大
Smax= r^2 tanθ/4
![](http://img.wesiedu.com/upload/b/26/b26f5dca2c3bdf5e5e5910d63b31638a.jpg)
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已知扇形的周长为30,当它的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少
已知扇形的周长为30cm,当他的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少
已知扇形的周长为40cm,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
已知一扇形的周长为40com,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?
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