题目内容

如图A是单位圆与x轴的交点,点P在单位圆上,∠AOP=θ(0<θ<π),
OQ
=
OA
+
OP
,四边形OAQP的面积为S,当
OA
OP
+S
取得最大值时θ的值和最大值分别为(  )
分析:根据向量的加法法则得到四边形OAQP为平行四边形,因此算出其面积S=
|OA|
|OP|
sin∠POA=sinθ.由向量数量积的公式,算出
OA
OP
=cosθ,从而得到
OA
OP
+S
=cosθ+sinθ=
2
sin(θ+
π
4
),再利用正弦函数的图象与性质,即可算出答案.
解答:解:∵
OQ
=
OA
+
OP

∴四边形OAQP为平行四边形,其面积S=
|OA|
|OP|
sin∠POA,
∵P、A在单位圆上,可得
|OA|
=
|OP|
=1
,∠AOP=θ,
∴S=
|OA|
|OP|
sin∠POA=sinθ.
又∵
OA
OP
=
|OA|
|OP|
cos∠POA=cosθ,
OA
OP
+S
=cosθ+sinθ=
2
sin(θ+
π
4

∵0<θ<π,可得θ+
π
4
∈(
π
4
4
).
∴当且仅当θ+
π
4
=
π
2
时,即θ=
π
4
时,
OA
OP
+S
=
2
sin(θ+
π
4
)有最大值
2

故选:C
点评:本题给出单位圆中的向量与平行四边形,求
OA
OP
+S
的最大值和相应的角θ的值.着重考查了向量的加法法则、平行四边形的面积计算、三角恒等变换与三角函数的最值求法等知识,属于中档题.
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