• (2005?辽宁)如图,在直???为1的圆O中,作一关于圆心对称、邻边互相垂直的十字形,其中y>x>0.(Ⅰ)将十字形的面积表示为θ的函数;(Ⅱ)θ为何值时,十字形的面积最大?最大面积是多少?试题及答案-解答题-云返教育

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      (2005?辽宁)如图,在直???为1的圆O中,作一关于圆心对称、邻边互相垂直的十字形,其中y>x>0.
      (Ⅰ)将十字形的面积表示为θ的函数;
      (Ⅱ)θ为何值时,十字形的面积最大?最大面积是多少?

      试题解答


      见解析
      解:(Ⅰ)设S为十字形的面积,则S=2xy-x2=2sinθcosθ-cos2θ(
      π
      4
      <θ<
      π
      2
      ).(4分)
      (Ⅱ)S=2sinθcosθ-cos
      2θ=sin2θ-
      1
      2
      cos2θ-
      1
      2
      =
      5
      2
      sin(2θ-φ)-
      1
      2

      其中φ=arccos
      2
      5
      5
      .(8分)
      当sin(2θ-φ)=1,即2θ-φ=
      π
      2
      时,S最大.(10分)
      所以,当θ=
      π
      4
      +
      1
      2
      arccos
      2
      5
      5
      时,S最大.S的最大值为
      5
      -1
      2
      .(12分)
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