如图,在半径是2的⊙O中,点Q为优弧MN的中点,圆心角∠MON=60°,在NQ上有一动点P,且点P到弦MN的距离为x.
(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扇形OMN的大小关系.
网友回答
解:(1)∵OM=ON,∠MON=60°,
∴△MON是等边三角形,
∴MN=OM=ON=2;
(2)由三角形面积公式可得y=S△PMN=×2x;
即:y=x(0≤x≤2+).
(3)令y=S扇形OMN,即x=π;
∴x=π,
当x=π时,y=S扇形OMN;
当0≤x<π时,y<S扇形OMN;
当π<x≤2+,y>S扇形OMN.
注:过O作OP′∥MN交⊙O上一点P′,依等积关系得:x=π,即可下结论.
解析分析:(1)根据有一个角是60°的等腰三角形是等边三角形,可得出△OMN是等边三角形,即OM=ON=MN=2;
(2)根据三角形的面积公式,即可列出y,x的函数关系式;
(3)根据等底等高的三角形的面积相等,可以过点O作OP′∥MN,以此线段为分界线进行分情况讨论.
点评:若圆中的一条弦等于圆的半径,则此弦和两条半径构成了等边三角形;不规则图形的面积一定要注意分割成规则图形的面积进行计算;讨论面积大小的时候,首先要找到面积相等的情况,再进一步分情况讨论.