题目内容
【题目】如图,已知圆内接四边形ABCD中,AB=3,AD=2,∠BCD=1200.
(1)求线段BD的长与圆的面积.
(2)求四边形ABCD的周长的最大值.
【答案】(1),圆的面积为;(2).
【解析】
(1)由题意结合圆的内接四边形的性质求得各角的角度值,然后在中应用余弦定理求得BD的值,最后结合正弦定理确定圆的半径即可求解圆的面积;
(2)解法一:设∠CBD=θ,那么00<θ<600,结合正弦定理得到周长关于的函数解析式,利用三角函数的性质确定周长的最大值即可;
解法二:设,,在中应用余弦定理得和均值不等式到x+y的范围,最后确定周长的范围即可,注意等号成立的条件.
(1)由于四边形ABCD为圆内接四边形,所以∠BCD+∠BAD=1800,
由题设知∠BCD=1200,所以∠BAD=600,
在中由余弦定理得,
.
.
由正弦定理得,
,
.
(2)解法一:设∠CBD=θ,那么00<θ<600,
在中有正弦定理得,
,,
四边形ABCD的周长=5+ =,
由于00<θ<600,所以600<θ+600<1200,
所以θ+600=900,即所以θ=300时,四边形ABCD的周长取得最大值.
解法二:设,,在中由余弦定理得,
,
,
,
.
.
四边形ABCD的周长,当且仅当时上式取等号,
四边形ABCD的周长最大值为.
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