题目内容
(本小题满分12分)
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某体育馆拟用运动场的边角地建一个矩形的健身室(如图所示),ABCD是一块边长为50 m的正方形地皮,扇形CEF是运动场的一部分,其半径为40 m,矩形AGHM就是拟建的健身室,其中G、M分别在AB和AD上,H在 上。设矩形AGHM的面积为S,∠HCF=θ,请将S表示为θ的函数,并指出当点H在 的何处时,该健身室的面积最大,最大面积是多少?
(本小题满分12分)
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某体育馆拟用运动场的边角地建一个矩形的健身室(如图所示),ABCD是一块边长为50 m的正方形地皮,扇形CEF是运动场的一部分,其半径为40 m,矩形AGHM就是拟建的健身室,其中G、M分别在AB和AD上,H在 上。设矩形AGHM的面积为S,∠HCF=θ,请将S表示为θ的函数,并指出当点H在 的何处时,该健身室的面积最大,最大面积是多少?
分析:主要考查学生解决实际问题的能力及函数最值的求解
解:延长GH交CD于N,则NH=40 sinθ,CN=40 cosθ
∴HM=ND=50-40 cosθ, AM=50-40 sinθ …………………………2分
故S=(50-40 cosθ)(50-40 sinθ) …………………………3分
=100[25-20(sinθ+cosθ)+16sinθcosθ](0≤θ≤
) …………………………4分
令t=sinθ+cosθ=
sin(θ+
)
则sinθcosθ=
且t∈[1,
] …………………………6分
∴S=100[25-20t+8(t2-1)]=800(t-
)2+450 …………………………8分
又t∈[1,
]∴当t=1时,Smax=500
此时
sin(θ+
)=1
sin (θ+
)=
…………………………10分
∵
≤θ+
≤
π ∴θ+
=
或
π
即θ=0或θ=
…………………………12分