如图1所示,已知OPQ是半径为1,圆心角为θ的扇形,A是扇形弧PQ上的动点,AB∥OQ,OP与AB交于点B,AC∥OP,OQ与AC交于点C.记∠AOP=α.
(1)若,如图1,当角α取何值时,能使矩形ABOC的面积最大;
(2)若,如图2,当角α取何值时,能使平行四边形ABOC的面积最大.并求出最大面积.
网友回答
解:(1)若,由题意可得 AB=sinα,BO=cosα,故矩形ABOC的面积S=AB?BO=sin2α,
故当α=时,能使矩形ABOC的面积最大.
(2)若,由题意可得0<α<,作AH⊥OP,H为垂足,则AH=sinα,OH=cosα,tan∠ABH==tan=,
故BH=sinα,∴OB=cosα-sinα.
故平行四边形ABOC的面积S′=OB?AH=(cosα-sinα )sinα=sinαcosα-sin2α?
=sin2α-×=sin2α-cos2α-=sin(2α+)-.
由于0<α<,故<2α+<,故当 2α+=时,S′取得最大值为 .
解析分析:(1)若,由题意可得 AB=sinα,BO=cosα,求得矩形ABOC的面积S=AB?BO=sin2α,由此求得角α取何值时,能使矩形ABOC的面积最大.(2)若,作AH⊥OP,H为垂足,则AH=sinα,OH=cosα,BH=sinα,可得OB=cosα-sinα.化简平行四边形ABOC的面积S′=OB?AH,等于 sin(2α+)-.由0<α<,可得当 2α+=时,S′取得最大值为 .
点评:本题主要考查两角和差的正弦、余弦公式的应用,二倍角公式,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.