如圖所示,一個半圓和長方形組成的鐵皮,長方形的邊為半圓的直徑,
為半圓的圓心,
,
,現要將此鐵皮剪出一個等腰三角形
,其底邊
.
(1)設,求三角形鐵皮
的面積;
(2)求剪下的鐵皮三角形的面積的最大值.
(1)三角形鐵皮的面積為
;(2)剪下的鐵皮三角形
的面積的最大值為
.
解析試題分析:(1)利用銳角三角函數求出和
的長度,然后以
為底邊、以
為高,利用三角形面積公式求出三角形
的面積;(2)設
,以銳角
為自變量將
和
的長度表示出來,并利用面積公式求出三角形
的面積的表達式
,利用
與
之間的關系
,令
將三角形
的面積的表達式表示為以
為自變量的二次函數,利用二次函數的單調性求出三角形
的面積的最大值,但是要注意自變量
的取值范圍作為新函數的定義域.
試題解析:(1)由題意知,
,
,
,即三角形鐵皮
的面積為
;
(2)設,則
,
,
,
,
令,由于
,所以
,
則有,所以
,
且,所以
,
故,
而函數在區間
上單調遞增,
故當時,
取最大值,即
,
即剪下的鐵皮三角形的面積的最大值為
.
考點:1.三角形的面積;2.三角函數的最值;3.二次函數的最值
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