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如图.已知OPQ是半径为1.圆心角为的扇形.C是扇形弧上的动点.ABCD是扇形的内接矩形.记∠COP=α.求当角α取何值时.矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大面积.

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:30:27分类:高中数学题库

如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为数学公式的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形.记∠COP=α,求当角α取何值时,矩形ABCD的面积最大?并求出这个最大面积.在线课程解:如图,在Rt△OBC中,OB=cosα,BC=sinα,
在Rt△OAD中,=tan60°=,所以OA=DA=BC=sinα.
所以AB=OB-OA=cosαsinα.
设矩形ABCD的面积为S,则S=AB•BC=(cosαsinα)sinα=sinαcosαsin2α
=sin2α+cos2α-=sin2α+cos2α)-
=sin(2α+
由于0<α<,所以当2α+=,即α=时,S最大=-=
因此,当α=时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为
分析:如图先用所给的角将矩形的面积表示出来,建立三角函数模型,再根据所建立的模型利用三角函数的性质求最值.
点评:本题考查在实际问题中建立三角函数模型,求解问题的关键是根据图形建立起三角模型,将三角模型用所学的恒等式变换公式进行化简.