平面内有一个半径为r的圆,圆心为o,圆外一点p距o为R.过p点关于po对称的两条直线与圆交于 ABCD四点.求圆内接四边

平面内有一个半径为r的圆,圆心为o,圆外一点p距o为R.过p点关于po对称的两条直线与圆交于 ABCD四点.求圆内接四边形ABCD面积的最大值.

我建立直角坐标系算出来面积是一个带根号的四次分式函数
不知道怎么求最值
个人感觉这道题本身也有点问题
依照二楼的方法算出来导函数为0的情况很多
而且由于R和r的具体倍数关系不确定使得sinx的状况也不好确定
山肌 1年前 已收到5个回答 举报

junexu 幼苗

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题目的信息只是告诉你ABCD是等腰梯形,这个不难判断吧.
下面来计算圆内切等腰梯形的最大面积和α、β角的关系.
AE=rSinα,BF=rSinβ,EF=r(Cosα+Cosβ),
梯形面积S=1/2上底加下底*高=(AE+BF)*EF
S=r(Sinα+Sinβ)Xr(Cosα+Cosβ)
根据和差化积公式,S=r^2X4(Sin(α+β)/2*Cos(α-β)/2*Cos(α+β)/2*Cos(α-β)/2)
=4r^2X(Sin(α+β)/2*Cos(α+β)/2)X(Cos(α-β)/2)^2
分析得,α-β=0时(Cos(α-β)/2)^2取最大=1;α+β=π/2时Sin(α+β)/2*Cos(α+β)/2取最大=1/2
S取最大值时α=β=π/4,S=2r^2
打字很辛苦的,

1年前 追问

3

山肌 举报

不对
α和β取π/4时等腰梯形已经退化成了正方形
而这在题所给的条件中是取不到的

举报 junexu

这就是为什么题目不直接给R数值的奥秘了。。。
当R>>r时,就像前面几位说的极限一样,R取无穷大,α和β就是取π/4的

山肌 举报

你说的也有道理
但只存在于R>>r
假如r=1/2R时相差很大了

举报 junexu

如果确定了R、r,只能由角APO变换的话,那这就是高等数学题了,需要用到对角元的积分转换求面积,很复杂很复杂的,你要是需要的话我可以试着算算,公式太复杂,我不一定能算出来。

山肌 举报

好吧,我还是想知道一下
我明天再看,先睡觉了

红队部落ll部 幼苗

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这个问题要说清楚不是很容易,简单点说吧,设APO的夹角为x,三角形APC和三角形BPD都为等腰三角形,根据几何关系可以算出BP=Rcosx-根号下(r^2-R^2*sinx^2);AP=Rcosx+根号下(r^2-R^2*sinx^2);
那么三角形APC的面积=1/2*AP*AP*sin2x,同理三角形BPD的面积为=1/2*BP*BP*sin2x,两个三角形的面积相减就是四边形ABDC...

1年前

2

nomad0812 幼苗

共回答了1个问题 举报

最大时就是两条直线与园相切那就是圆的面积,不相切是四边形的话就无限接近于圆的面积,不可能有最大值

1年前

1

zhangjunmin 幼苗

共回答了34个问题 举报

结果是个很复杂的式子,用三角函数求相对要简单些,设,角OPB=x,过O点作PA的垂线,可以求出PA,PB,进而表示出梯形的上底和下底,高可以用ABcosx表示,然后用面积公式求出
S=4Rsinxcos^2x(r^2-R^2sin^2x)^1/2,然后将cosx的平方换成sinx,得到面积关于sinx的函数,通过几次换元求导可以算出面积取最值得条件,此时令sinx的平方=t,可得到t满足一...

1年前

0

静15 幼苗

共回答了1个问题 举报

  

1年前

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