60度圓心角的扇形鐵片上截矩形,求最大面積

時間 2021-10-15 00:23:17

1樓:匿名使用者

設正方形邊長為a,

第乙個圖:

在直角三角形eof中,∠eof=60

所以,of=ef/√3=√3a/3

連ho,在直角三角形hog中,有

ho^2=og^2+hg^2

1^2=(of+fg)^2+hg^2

1=(a+√3a/3)^2+a^2

=a^2*((1+√3/3)^2+1)

=a^2(7/3+2√3/3)

面積=a^2=1/(7/3+2√3/3)≈0.287第二個圖:

作oo'⊥h'g'於o',交e'f'於c',連oh'

oe'f'是等邊三角形,oc'=√3/2*e'f'=√3a/2在直角三角形h'oo'中

oh'^2=h'o'^2+oo'^2

1=(a/2)^2+(√3a/2+a)^2=a^2/4+(3/4+1+√3)a^2

=a^2(2+√3)

面積=a^2=1/(2+√3)=2-√3=2-1.732=0.268可見,是第乙個圖面積大

2樓:匿名使用者

我先看看

設正方形邊長為a,

第乙個圖:

在直角三角形eof中,∠eof=60

所以,of=ef/√3=√3a/3

連ho,在直角三角形hog中,有

ho^2=og^2+hg^2

1^2=(of+fg)^2+hg^2

1=(a+√3a/3)^2+a^2

=a^2*((1+√3/3)^2+1)

=a^2(7/3+2√3/3)

面積=a^2=1/(7/3+2√3/3)≈0.287第二個圖:

作oo'⊥h'g'於o',交e'f'於c',連oh'

oe'f'是等邊三角形,oc'=√3/2*e'f'=√3a/2在直角三角形h'oo'中

oh'^2=h'o'^2+oo'^2

1=(a/2)^2+(√3a/2+a)^2=a^2/4+(3/4+1+√3)a^2

=a^2(2+√3)

面積=a^2=1/(2+√3)=2-√3=2-1.732=0.268可見,是第乙個圖面積大

3樓:匿名使用者

題目好象是要截正方形吧!!!

設正方形邊長為a,

第乙個圖:

在直角三角形eof中,∠eof=60

所以,of=ef/√3=√3a/3

連ho,在直角三角形hog中,有

ho^2=og^2+hg^2

1^2=(of+fg)^2+hg^2

1=(a+√3a/3)^2+a^2

=a^2*((1+√3/3)^2+1)

=a^2(7/3+2√3/3)

面積=a^2=1/(7/3+2√3/3)≈0.287第二個圖:

作oo'⊥h'g'於o',交e'f'於c',連oh'

oe'f'是等邊三角形,oc'=√3/2*e'f'=√3a/2在直角三角形h'oo'中

oh'^2=h'o'^2+oo'^2

1=(a/2)^2+(√3a/2+a)^2=a^2/4+(3/4+1+√3)a^2

=a^2(2+√3)

面積=a^2=1/(2+√3)=2-√3=2-1.732=0.268可見,是第乙個圖面積大

4樓:匿名使用者

圖一,設of=x,半徑為r,ef=(√3)x,fg=√(r^2-3x^2)-x,可以求得其面積方程為s=(√3)x(√(r^2-3x^2)-x),然後用導數法求出其最大值及最大值條件,取得最大值時,即為此方法的最優截法;

圖二,設of'=x,e'f'=x,g'f'=√(r^2-(1/4)x^2)-(√3)x/2,得到其面積方程為s=x(√(r^2-(1/4)x^2)-(√3)x/2),同樣的方法求出面積最大值,最大值條件,得到此方法的最優截法;

其它截法用同樣的方法求出其最優截法;

比較所求的最優截法的面積值,面積最大的即為任意截中的最優截法。

√:根號,^2:平方

5樓:33小小小

這是參考資料。上面提供了兩種方法,其中一種:矩形有一邊在扇形的半徑上,這時候是最優的截法。

我的問題是:如何證明在任意的截法中,這種截法是最優的?

我先看看

設正方形邊長為a,

第乙個圖:

在直角三角形eof中,∠eof=60

所以,of=ef/√3=√3a/3

連ho,在直角三角形hog中,有

ho^2=og^2+hg^2

1^2=(of+fg)^2+hg^2

1=(a+√3a/3)^2+a^2

=a^2*((1+√3/3)^2+1)

=a^2(7/3+2√3/3)

面積=a^2=1/(7/3+2√3/3)≈0.287第二個圖:

作oo'⊥h'g'於o',交e'f'於c',連oh'

oe'f'是等邊三角形,oc'=√3/2*e'f'=√3a/2在直角三角形h'oo'中

oh'^2=h'o'^2+oo'^2

1=(a/2)^2+(√3a/2+a)^2=a^2/4+(3/4+1+√3)a^2

=a^2(2+√3)

面積=a^2=1/(2+√3)=2-√3=2-1.732=0.268

6樓:匿名使用者

設扇形半徑為r>0.

扇形的頂點和座標系原點重合,扇形關於y軸對稱。

位於扇形內的乙個矩形的4個頂點的座標,按順時針方向依次為,

[a(1)cosb(1), a(1)sinb(1)],

[a(2)cosb(2), a(2)sinb(2)],

[a(3)cosb(3), a(3)sinb(3)],

[a(4)cosb(4), a(4)sinb(4)]?

其中,0

矩形的面積的平方為,

則,60度圓心角的扇形鐵片上截面積最大的矩形的問題,可以轉化為如下的帶約束的優化問題。

具體來說,就是求目標函式在滿足約束條件下的最大值,並求能使得目標函式達到最大值的最優解。

其中,目標函式為

f[a(1),a(2),a(3),a(4),b(1),b(2),b(3),b(4)] =

.約束條件為

[a(1)cosb(1) - a(2)cosb(2)][a(1)cosb(1) - a(4)cosb(4)] + [a(1)sinb(1) - a(2)sinb(2)][a(1)sinb(1) - a(4)sinb(4)] = 0

[a(1)cosb(1) - a(2)cosb(2)][a(2)cosb(2) - a(3)cosb(3)] + [a(1)sinb(1) - a(2)sinb(2)][a(2)sinb(2) - a(3)sinb(3)] = 0

[a(3)cosb(3) - a(2)cosb(2)][a(4)cosb(4) - a(3)cosb(3)] + [a(3)sinb(3) - a(2)sinb(2)][a(4)sinb(4) - a(3)sinb(3)] = 0

[a(1)cosb(1) - a(4)cosb(4)][a(4)cosb(4) - a(3)cosb(3)] + [a(1)sinb(1) - a(4)sinb(4)][a(4)sinb(4) - a(3)sinb(3)] = 0

[a(3)cosb(3) - a(2)cosb(2)]^2 + [a(3)sinb(3) - a(2)sinb(2)]^2 - [a(4)cosb(4) - a(1)cosb(1)]^2 - [a(4)sinb(4) - a(1)sinb(1)]^2 = 0

[a(1)cosb(1) - a(2)cosb(2)]^2 + [a(1)sinb(1) - a(2)sinb(2)]^2 - [a(4)cosb(4) - a(3)cosb(3)]^2 - [a(4)sinb(4) - a(3)sinb(3)]^2 = 0

0 < a(i) <= r, i=1,2,3,4

60度 <= b(j) <= 120度, j=1,2,3,4。

然後,按照優化理論證明結論。

7樓:丙星晴

簡直是讓人鑽 牛 角 尖 的東西啊

8樓:馳騁學

分析:這個總共有兩種方法,一種是你說的,還一種,就是對稱擷取, 及矩形的一邊,和扇形的直徑邊成 等邊三角形!

設 扇形的半徑為1

按 對稱取上邊為 x 另一條為y

其中的乙個三角行 三邊分別為 x y 1 其中小x與y邊的夾角為150度 餘弦定理cos150度=(x^2+y^2-1)/2xy= -根號3 /2

其中面積s =xy 求最大值了

第二種也同樣的方法

比較兩種 的smax

誰大 就用誰啊

(如果是正方形,那就x=y 更加簡單了)

9樓:及千風

657647737祝您學習進步!

第一步說明不管怎麼做矩形,都只有圖上兩種形式。(乙個是邊在弦上,乙個邊不在弦上) 第二步:分別求出兩種截法的最大值。

證明的方法可以當面交流。第三步再比較就行了。 證明的時候設角度好證一點,最後利用三角函式求最大值就能得到答案了

設正方形邊長為a,

作oo'⊥h'g'於o',交e'f'於c',連oh'

oe'f'是等邊三角形,oc'=√3/2*e'f'=√3a/2在直角三角形h'oo'中

oh'^2=h'o'^2+oo'^2

1=(a/2)^2+(√3a/2+a)^2=a^2/4+(3/4+1+√3)a^2

=a^2(2+√3)

面積=a^2=1/(2+√3)=2-√3=2-1.732=0.268

個扇形周長a,求當扇形的圓心角多大時,扇形面積最大

10樓:艾康生物

扇形周長 c=2r+2πr*(θ

copy/2π)=(2+θ)r=a; 則r=a/(2+θ)扇形bai面積 s=(θ/2π)*πr^2=(1/2)θr^2=(θ*a^2)/[2*(2+θ)^2]=0.5a^2*[θ/(θ^du2+4θ+4)]

有題意zhi

得,要相當daos最大時,θ/(θ^2+4θ+4)應該取最大值;

當且僅當(根號θ)=4/(根號θ)時,且θ∈[0,2π),得θ=2

11樓:匿名使用者

設扇bai形半徑為r,圓心角是

duw弧度,則此扇形弧長是l=rw,則:

zhia=2r+rw,得:w=(a-2r)/r,扇形dao面積s=(1/2)lr=(1/2)(rw)r=(1/2)r²[(a-2r)/r]=(1/2)(-2r²+ar).則當r=(a/4)時,s取得內最大值,從而w=2弧度容

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