【題目】啟東市政府?dāng)M在蝶湖建一個(gè)旅游觀光項(xiàng)目,設(shè)計(jì)方案如下:如圖所示的圓O是圓形湖的邊界,沿線段AB,BC,CD,DA建一個(gè)觀景長(zhǎng)廊,其中A,B,C,D是觀景長(zhǎng)廊的四個(gè)出入口且都在圓O上,已知:BC=12百米,AB=8百米,在湖中P處和湖邊D處各建一個(gè)觀景亭,且它們關(guān)于直線AC對(duì)稱,在湖面建一條觀景橋APC.觀景亭的大小、觀景長(zhǎng)廊、觀景橋的寬度均忽略不計(jì),設(shè)

1)若觀景長(zhǎng)廊AD4百米,CD=AB,求由觀景長(zhǎng)廊所圍成的四邊形ABCD內(nèi)的湖面面積;

2)當(dāng)時(shí),求三角形區(qū)域ADC內(nèi)的湖面面積的最大值;

3)若CD=8百米且規(guī)劃建亭點(diǎn)P在三角形ABC區(qū)域內(nèi)(不包括邊界),試判斷四邊形ABCP內(nèi)湖面面積是否有最大值?若有,求出最大值,并寫出此時(shí)的值;若沒有,請(qǐng)說明理由.

【答案】(1)平方百米;(2)平方百米;(3)當(dāng)=時(shí),四邊形ABCP內(nèi)的湖面面積取到最大值, 最大值為32平方百米.

【解析】

1)分別在中運(yùn)用余弦定理,求出,進(jìn)而可得,根據(jù)即可得結(jié)果;(2)在中,可得,令,,在中,運(yùn)用余弦定理可得,由基本不等式可得,由即可得結(jié)果;(3)先求出,計(jì)算出,進(jìn)而可得結(jié)果.

解:(1)∵四邊形ABCD內(nèi)接于圓O,∴ABC+ADC=

中,

中,

解得,∴

(平方百米)

答:四邊形ABCD內(nèi)的湖面面積是平方百米.

2)∵=60,∴在中,=112

,, 中,=112

=112

(當(dāng)且僅當(dāng)x=y時(shí),取等號(hào))

(平方百米)

答:三角形區(qū)域ADC內(nèi)的湖面面積最大值平方百米.

3)∵點(diǎn)P和點(diǎn)D關(guān)于直線AC對(duì)稱,

APC=ADC,PC=CD=8

由(1)知ABC+ADC=,∴ABC+APC=

ABC=,∴APC=

∵點(diǎn)P區(qū)域內(nèi)

,∴

∵在中,

中,

解得(舍去)

,∴四邊形ABCP內(nèi)的湖面面積有最大值,

答:當(dāng)=時(shí),四邊形ABCP內(nèi)的湖面面積取到最大值,最大值為32平方百米

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