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问题: 数学几何

有一块扇形铁板,半径为R,圆心角为∏/3,从这个扇形中切割下一个内接矩形,即矩形的各个定点都在扇形的半径或弧上,求这个内接矩形的最大面积。


谢谢大家的回答!

解答:

【原答案错,保留以比较,重新回答如下】
设矩形的一个顶点C在弧AB上,一条边在OB上。作CE//OB,交OA于E。
作CD⊥OB,垂足为D;作EF垂直OB,垂足为F。
记∠COB=x,则EF=CD=Rsinx,OD=Rcosx,OE=EFcot60°=(Rsinx)/√3。
S=CD*FD=(Rsinx)*[Rcosx-(Rsinx)/√3]。
=(2/√3)*R^2*sinx*(sin60°cosx-cos60°sinx)
=(2/√3)*R^2*sinx*[sin(60°-x)]
=(1/√3)*R^2*[cos(60°-2x)-cos60°]
当x=30°时,Smax=(R^2)/(2√3)。【要比下面的更大一些】


【【【【【【以下答案为错】】】】】
如图,设∠COG=x,则CG=Rsinx,OG=Rcosx,CD=2Rsinx,

EF=CD=2Rsinx就是正三角形OEF的边长,所以其高为OH=(√3)Rsinx.

那么GH=OG-OH=Rcosx-(√3)Rsinx=2Rsin(π/6-x).

四边形CEFD的面积S=CD*GH=(2Rsinx)*[2Rsin(π/6-x)]
=2R^2*[cos(π/6-2x)-cos(π/6)].

当x=π/12时,cos(π/6-2x)有最大值1,即四边形CEFD的面积有最大值

Smax=(2-√3)R^2.