如图,有一块半径为1的半圆形钢板,计划剪成矩形ABCD的形状,它的一边AB在圆O的直径上,另一边CD的端点在圆周上.求矩形ABCD面积的最大值和周长的最大值.
网友回答
解:(1)如图,设OB=x,BC=y,∴x2+y2=1,
∴
当且仅当x=y=时取等号,即此时,SABCD的最大值是1.
(2)(方法一) 设矩形ABCD的周长为L,∴L=4x+2y
设,
∴y=sinθ,x=cosθ,∴L=4cosθ+2sinθ,L'=-4sinθ+2cosθ,令L'=0,得tan,
而tan,时,L'>0;而tan,时,L'<0,∴tan,L最大,
此时,,∴
(2)(方法二)设矩形ABCD的周长为L,∴L=4x+2y
设,∴y=sinθ,x=cosθ,
∴L=4cosθ+2sinθ==
其中,,
∵φ,θ为锐角,
∴φ+θ=时,
解析分析:(1)表示出面积,利用基本不等式可得结论;
(2)方法一,利用导数的方法求最值;方法二,利用三角函数的知识求最值.
点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查基本不等式、导数知识的运用,属于中档题.