如图,在半径是4的⊙O中,点Q为优弧的中点,圆心角∠MON=60°,点P在(M点除外)上运动,设点P到弦MN的距离为x,△OMN的面积是S.
(1)求弦MN的长;
(2)试求阴影部分面积y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)试分析比较,当自变量x为何值时,阴影部分面积y与S的大小关系.
网友回答
解:(1)∵OM=ON,∠MON=60°
∴△MON是等边三角形
∴MN=ON=4
(2)作OH⊥MN于H点,∴MH=MN=2
y=S△PMN=4x,即y=2x
在Rt△OHM中,OH2=OM2-MH2
∴OH=2
∴0<x≤4+2
(3)△OMN的面积S=4
令y=s,即2x=4
∴x=2
当x=2时,y=s
当0<x<2时,y<s
当2时,y>s.
解析分析:(1)根据∠MON的度数,我们可得出三角形MON应是个等边三角形,那么MN的长就是半径的长.
(2)在(1)中已经求得了MN的长,又知道了P到MN的距离也就是MN上的高,那么可根据三角形的面积计算公式得出y,x的函数关系式.如果过O作OH⊥NM于H,那么x的最大值就是OH+半径的长,那么可在直角三角形OMH中求出OH的长也就求出了x的取值范围.
(3)先计算出三角形OMN的面积,然后根据y与S的大小关系的不同得出不同的自变量的取值范围即可.
点评:本题主要考查了等边三角形的判定,垂径定理等知识点.