题目内容
如图,已知平面四边形ABCD中,△BCD为正三角形,AB=AD=2,∠BAD=2θ,记四边形ABCD的面积为S.
(1)将S表示为θ的函数;
(2)求S的最大值及相应的θ值.
解:(1)∵∠BAD=2θ,
∴△DAD中,BD2=AB2+AD2-2AB•ADcos2θ=8-8cos2θ,
∵△BCD为正三角形
∴S△BCD=BD2=(2-2cos2θ)
∴四边形ABCD的面积为S=S△BAD+S△BCD=•AB•ADsin2θ+(2-2cos2θ)
=+2sin2θ-2cos2θ=+4sin(2θ-),其中θ∈(0,)
(2)由(1)得,当2θ-=时,
即θ=时,S的最大值为4+.
分析:(1)根据题设条件合理建立方程,从而得出S关于θ的函数关系式.
(2)利用正弦函数取得最大值的结论,可以得到S的最大值及相应的θ值.
点评:本题主要考查了在实际问题中建立三角函数模型的问题.考查了学生知识的掌握和迁移的能力.挖掘题设条件,合理运用三角函数是正确解题的关键.
∴△DAD中,BD2=AB2+AD2-2AB•ADcos2θ=8-8cos2θ,
∵△BCD为正三角形
∴S△BCD=BD2=(2-2cos2θ)
∴四边形ABCD的面积为S=S△BAD+S△BCD=•AB•ADsin2θ+(2-2cos2θ)
=+2sin2θ-2cos2θ=+4sin(2θ-),其中θ∈(0,)
(2)由(1)得,当2θ-=时,
即θ=时,S的最大值为4+.
分析:(1)根据题设条件合理建立方程,从而得出S关于θ的函数关系式.
(2)利用正弦函数取得最大值的结论,可以得到S的最大值及相应的θ值.
点评:本题主要考查了在实际问题中建立三角函数模型的问题.考查了学生知识的掌握和迁移的能力.挖掘题设条件,合理运用三角函数是正确解题的关键.
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