如圖,實(shí)線部分的月牙形公園是由圓P上的一段優(yōu)弧和圓Q上的一段劣弧圍成,圓P和圓Q的半徑都是2km,點(diǎn)P在圓Q上,現(xiàn)要在公園內(nèi)建一塊頂點(diǎn)都在圓P上的多邊形活動(dòng)場地.
(1)如圖甲,要建的活動(dòng)場地為△RST,求場地的最大面積;

(2)如圖乙,要建的活動(dòng)場地為等腰梯形ABCD,求場地的最大面積.

解:(1)如下右圖,
過S作SH⊥RT于H,
S△RST=.(2分)
由題意,△RST在月牙形公園里,
RT與圓Q只能相切或相離;(4分)
RT左邊的部分是一個(gè)大小不超過半圓的弓形,
則有RT≤4,SH≤2,
當(dāng)且僅當(dāng)RT切圓Q于P時(shí)(如下左圖),上面兩個(gè)不等式中等號(hào)同時(shí)成立.
此時(shí),場地面積的最大值為S△RST==4(km2).(6分)
甲圖乙圖
(2)同(1)的分析,要使得場地面積最大,AD左邊的部分是一個(gè)大小不超過半圓的弓形,
AD必須切圓Q于P,再設(shè)∠BPA=θ,則
SABCD=(AD+BC)×2sinθ=(4+2×2cosθ)×2sinθ.
=4(sinθ+sinθcosθ)…(8分)
令y=sinθ+sinθcosθ,則
y'=cosθ+cosθcosθ+sinθ(-sinθ)=2cos2θ+cosθ-1.(11分)
若y'=0,,
時(shí),y'>0,時(shí),y'<0,(14分)
函數(shù)y=sinθ+sinθcosθ在處取到極大值也是最大值,
時(shí),場地面積取得最大值為(km2).(16分)
分析:(1)先過S作SH⊥RT于H,則有:S△RST=,由題意知:△RST在月牙形公園里,RT與圓Q只能相切或相離,RT左邊的部分是一個(gè)大小不超過半圓的弓形,建立不等關(guān)系:RT≤4,SH≤2,當(dāng)且僅當(dāng)RT切圓Q于P時(shí)(如下左圖),上面兩個(gè)不等式中等號(hào)同時(shí)成立.從而得出場地面積的最大值即可;
(2)同(1)的分析,要使得場地面積最大,AD左邊的部分是一個(gè)大小不超過半圓的弓形,AD必須切圓Q于P,再設(shè)∠BPA=θ,寫出等腰梯形ABCD面積的表達(dá)式,再利用導(dǎo)數(shù)求得其極大值也是最大值即可.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了在實(shí)際問題中建立三角函數(shù)模型.解題的關(guān)鍵是利用三角函數(shù)這個(gè)數(shù)學(xué)模型,建立函數(shù)關(guān)系式,最后利用導(dǎo)數(shù)知識(shí)求最值.
練習(xí)冊系列答案
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  1. A.
    135°
  2. B.
    45°
  3. C.
    135°或45°
  4. D.
    60°

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若函數(shù)數(shù)學(xué)公式在x=1處連續(xù),則數(shù)學(xué)公式展開式中常數(shù)項(xiàng)是


  1. A.
    70
  2. B.
    -70
  3. C.
    140
  4. D.
    -140

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雙曲線數(shù)學(xué)公式=1(a>0,b>0)的中心、右焦點(diǎn)、左頂點(diǎn)、右準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)依次為O,F(xiàn),A,H則數(shù)學(xué)公式的取值范圍為


  1. A.
    (2,+∞)
  2. B.
    (0,2)
  3. C.
    (1,2)
  4. D.
    (0,+∞)

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已知數(shù)學(xué)公式,則cos2α=________.

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  1. A.
    10
  2. B.
    16
  3. C.
    25
  4. D.
    32

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不等式數(shù)學(xué)公式的整數(shù)解的個(gè)數(shù)為


  1. A.
    10
  2. B.
    11
  3. C.
    12
  4. D.
    13

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