如图,BC是⊙O的弦,OD⊥BC于E,交于D,点A是优弧上的动点(不与B,C重合),BC=,ED=2.
(1)求⊙O的半径;
(2)求图中阴影部分面积的最大值.
网友回答
解:(1)连OB,如图,
∵OD⊥BC,
∴BE=BC=×4=2,
设⊙O的半径为R,则OE=R-DE=R-2,
在Rt△OEB中,OB2=OE2+BE2,即R2=(2)2+(R-2)2,
∴R=4;
(2)如图∵弓形BD的面积不变,当△ABD的面积最大时,阴影部分的面积最大,
即点AD在线段BD的中垂线上时阴影部分面积的最大值,
∵OB=4,OE=4-2=2,
∴∠OBE=30°,
∴∠BOD=60°,
可求出此时BD边上的高为:4+2,
∴SABD=×4×(4+2)=8+4,
∴等边△OBD的面积=×42=4,
∵扇形OBD的面积==π,
∴弓形BD的面积=π-4,
∴阴影部分面积的最大值=△ABD的面积+弓形BD的面积=8+4-4+π=8+π.
解析分析:(1)连接OB,利用垂径定理易得BE的长,在Rt△OBE中,设半径为R,利用勾股定理得到关于R的方程,解方程即可求得半径长;
(2)当点A最高即AD为直径时阴影部分面积的最大值,利用OB=4,OE=4-2=2得∠OBE=30°,则∠BOD=60°,根据三角形的面积公式和扇形的面积公式可计算出等边△OBD的面积、扇形OBD的面积,则可得到弓形BD的面积,然后利用阴影部分面积的最大值=△ABD的面积+弓形BD的面积计算即可.
点评:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧.也考查了勾股定理以及扇形的面积公式.