如图,已知⊙O的半径为2,弦BC的长为2,点A为弦BC所对优弧上任意一点(B,C两点除外).
(1)求∠BAC的度数;
(2)求△ABC面积的最大值.
(参考数据:sin60°=,cos30°=,tan30°=.)
网友回答
解:(1)解法一:
连接OB,OC,过O作OE⊥BC于点E.
∵OE⊥BC,BC=,
∴.
在Rt△OBE中,OB=2,∵,
∴∠BOE=60°,∴∠BOC=120°,
∴.
解法二:
连接BO并延长,交⊙O于点D,连接CD.
∵BD是直径,∴BD=4,∠DCB=90°.
在Rt△DBC中,,
∴∠BDC=60°,∴∠BAC=∠BDC=60°.
(2)解:因为△ABC的边BC的长不变,所以当BC边上的高最大时,△ABC的面积最大,此时点A落在优弧BC的中点处.
过O作OE⊥BC于E,延长EO交⊙O于点A,则A为优弧BC的中点.连接AB,AC,则AB=AC,.
在Rt△ABE中,∵,
∴,
∴S△ABC=.
答:△ABC面积的最大值是.
解析分析:(1)连接OB、OC,作OE⊥BC于点E,由垂径定理可得出BE=EC=,在Rt△OBE中利用锐角三角函数的定义及特殊角的三角函数值可求出∠BOE的度数,再由圆周角定理即可求解;
(2)因为△ABC的边BC的长不变,所以当BC边上的高最大时,△ABC的面积最大,此时点A应落在优弧BC的中点处,过OE⊥BC于点E,延长EO交⊙O于点A,则A为优弧BC的中点,连接AB,AC,则AB=AC,由圆周角定理可求出∠BAE的度数,在Rt△ABE中,利用锐角三角函数的定义及特殊角的三角函数值可求出AE的长,由三角形的面积公式即可解答.
点评:本题考查的是垂径定理、圆周角定理及解直角三角形,能根据题意作出辅助线是解答此题的关键.