救命数学题高一的,在扇形AOB中,半径AO=R,圆心角∠AOB=

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/30 12:13:39
如图,在扇形AOB中,半径AO=R,圆心角∠AOB= π/4,在弧上有一动点P,
过P作PM‖AO,与BO交于点M,求△POM面积的最大值。

设R=1
O(0,0)
B(1,0)
A(cos45度,sin45度)
P(cost,sint)
0<t<45度
PM直线y-sint=x-cost
代入y=0
M(cost-sint,0)
OMP面积=(1/2)OM*(P的纵坐标)=(1/2)(cost-sint)*sint=(1/4)(sin2t+cos2t-1)=(1/4)[(2^0.5)sin(2t+45)-1]<=(1/4)[(2^0.5)-1]
t=22.5度时取等
△POM面积的最大值=RR(1/4)[(2^0.5)-1]

过点O作OC垂直于OA,延长PM交OC于点C
设OC=x
在三角形OCP中,PC垂直OC,根据勾股定理
CP=根号(R²-x²)
所以三角形OCP的面积是S(OCP)=(1/2)x根号(R²-x²)

因为角AOB=π/4,角AOC=π/2
所以角BOC=π/4,CM=CO=x
三角形OCM的面积是:S(OCM)=(1/2)*x*x=x²/2

三角形POM的面积等于三角形OCP的面积减去三角形OCM的面积
S(POM)=S(OCP)-S(OCM)=(1/2)x根号(R²-x²)-(1/2)x²
要求它的最值,显然换元很方便
令x=Rcosa,则根号(R²-x²)=Rsina,a属于(0,π/2)
S(POM)
=(1/2)R²cosasina-(1/2)R²cos²a
=(R²/4)(sin2a-cos2a-1)
=(R²/4)(根号2sin(2a-π/4)-1)
<=(R²/4)((根号2)-1)

三角形S(POM)面积的最大值是(R²/4)((根号2)-1)

过B做BN垂直OB,交OB于N
易得∠PMB=π/4
设∠POB=θ