我有一道题,大家帮帮忙呀,很简单的,谢谢

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/01 06:07:06
直径为d的圆有一内接矩形,求证面积最大的为正方形,面积为1/2d”(”表示二次方)

显然矩形的对角线必为圆的直径。矩形的两条邻边和对角线(也就是圆的直径)组成一个直角三角形

设圆的直径长为d,则矩形的一边长为d*sina,另一边长为d*cosa, 角a的取值范围是(0, 90度)

矩形的面积为S=d*sina*d*cosa=1/2d^2*sin2a

siin2a在(0,1]之间取值,当a=45度时, siin2a有最大值。
此时 S=1/2d^2

矩形的两条邻边和对角线组成的直角三角形是等腰直角三角形,矩形为正方形。

这个问题很好理解,不需通过计算就能得出结论。
在圆内画一个内接矩形,连接其中一条对角线,由矩形面积的计算公式知:
对角线长度乘以对角线上的高就是矩形的面积。那么当高线的垂足位于对角线中点时高线最长,此时矩形就变为正方形,其面积为d*(1/2)d=(1/2)d^2。

设矩形的对角线和一条边的夹角为x,那么矩形面积为d*sinx*d*cosx=d”*sin2x,令d”*sin2x=f(x) 则f'(x)=d”*2cos2x,当f'(x)=0时,x=45度.所以最大面积为1/2d”,且是正方形