如图,在半径为R、圆心角为的扇形金属材料中剪出一个长方形EPQF,并且EP与∠AOB的平分线OC平行,设∠POC=θ.(1)试写出用θ表示长方形EPQF的面积S(θ)

发布时间:2020-08-04 14:22:25

如图,在半径为R、圆心角为的扇形金属材料中剪出一个长方形EPQF,并且EP与∠AOB的平分线OC平行,设∠POC=θ.
(1)试写出用θ表示长方形EPQF的面积S(θ)的函数;
(2)在余下的边角料中在剪出两个圆(如图所示),试问当矩形EPQF的面积最大时,能否由这个矩形和两个圆组成一个有上下底面的圆柱?如果可能,求出此时圆柱的体积.

网友回答

解:(1)由条件得,
从而.
(2)由(1)得,
所以当时,即取得最大值,为.
此时,,
所以EPQF为正方形,依题意知制成的圆柱底面应是由EF围成的圆,
从而由周长,得其半径为.
另一方面,如图所示,设圆与OA边切于点H,连接GE、GH、GA,.
设两小圆的半径为GH=r,则,
且AH>r,从而,所以,
因0.084R<0.10R,
所以能作出满足条件的两个圆.此时圆柱的体积.

解析分析:(1)在Rt△OPC中,OP=R,∠POC=θ,可求PC,OC,从而可得EF,EP,即可求长方形EPQF的面积,;
(2)制成圆柱的底面周长为EF,半径可求,△OEF的内切圆半径可求,两半径比较得出结论.


点评:本题用柱体的侧面积和体积作为载体,重点考查了三角函数的运算与性质,求侧面积 S(θ)的最大值和柱体的体积时,考查了两角和与差的运算,且运算量较大,属于中档题.
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