问题探究(1)在图①的半径为R的半圆O内(含弧),画出一边落在直径MN上的面积最大的正三角形,并求出这个正三角形的面积?(2)在图②的半径为R的半圆O内(含弧),画出

发布时间:2020-08-12 09:27:04

问题探究
(1)在图①的半径为R的半圆O内(含弧),画出一边落在直径MN上的面积最大的正三角形,并求出这个正三角形的面积?
(2)在图②的半径为R的半圆O内(含弧),画出一边落在直径MN上的面积最大的正方形,并求出这个正方形的面积?
问题解决
(3)如图③,现有一块半径R=6的半圆形钢板,是否可以裁出一边落在MN上的面积最大的矩形?若存在,请说明理由,并求出这个矩形的面积;若不存在,说明理由?

网友回答

解:(1)如图①,△ACB为满足条件的面积最大的正三角形.
连接OC,则OC⊥AB.
∵AB=2OB?tan30°=R,
∴S△ACB=.

(2)如图②,正方形ABCD为满足条件的面积最大的正方形.
连接OA.令OB=a,则AB=2a.
在Rt△ABO中,a2+(2a)2=R2.
即.
S正方形ABCD=(2a)2=.

(3)存在.
如图③,先作一边落在直径MN上的矩形ABCD,使点A、D在弧MN上,再作半圆O及矩形ABCD关于直径MN所在直线的对称图形,A、D的对称点分别是A′、D′.
连接A′D、OD,则A′D为⊙O的直径.
∴S矩形ABCD=AB?AD==S△AA′D.
∵在Rt△AA′D中,当OA⊥A′D时,S△AA′D的面积最大.
∴S矩形ABCD最大=.
解析分析:(1)如图①,△ACB为满足条件的面积最大的正三角形.连接OC,则OC⊥AB,根据垂径定理得到AB=2OB,然后利用含30°的直角三角形三边的关系求出OB,再利用三角形的面积公式计算即可;
(2)如图②,正方形ABCD为满足条件的面积最大的正方形.连接OA.令OB=a,则AB=2a,利用勾股定理求出边长,再利用正方形的面积公式计算即可;
(3)如图③,先作一边落在直径MN上的矩形ABCD,使点A、D在弧MN上,再作半圆O及矩形ABCD关于直径MN所在直线的对称图形,A、D的对称点分别是A′、D′.
连接A′D、OD,则A′D为⊙O的直径.在Rt△AA′D中,当OA⊥A′D时,S△AA′D的面积最大.

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.也考查了等边三角形和正方形的性质以及勾股定理.
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