在一個半徑為2的半圓上截取一個矩形,則矩形的最大面積為
8
8
分析:設矩形的邊AB在半圓直徑上,則圓心O在AB的中點,取CD中點E,連接OC、OE,設∠EOC=θ,利用直角三角形中三角函數(shù)的定義,可得矩形的兩邊長分別為2Rsinθ和Rcosθ,因此矩形的面積為S=2R2sinθcosθ,代入題中數(shù)據再結合二倍角正弦公式的逆用,可得矩形面積的最大值.
解答:解:設矩形的邊AB在半圓直徑上,則圓心O在AB的中點,取CD中點E,連接OC、OE,設∠EOC=θ,
則在Rt△OCE中,OC=2,sinθ=
EC
OC
=
1
2
CD
2
=
CD
4
cosθ=
OE
OC
=
BC
2

∴CD=4sinθ,BC=2cosθ
∴矩形ABCD的面積為S=CD×BC=4sinθ•2cosθ=8sinθcosθ,
∵sin2θ=2sinθcosθ
∴S=4sin2θ
∵sin2θ≤1,且2θ=90°時等號成立
∴當θ=45°時,Smax=4,
故答案為:4.
點評:本題考查了三角函數(shù)的定義與二倍角公式,以及在實際問題中建立三角函數(shù)模型解決應用題的能力,屬于中檔題.
練習冊系列答案
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1
2
的半圓后得到圖形P2,然后依次剪去一個更小半圓(其直徑為前一個被剪掉半圓的半徑)得圓形P3,P4,…,Pn,…,記紙板Pn的面積為Sn,則Sn=
π
2
[1-
1-(
1
4
)
n-1
3
]
π
2
[1-
1-(
1
4
)
n-1
3
]

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π
8
π
8

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