题目内容

【题目】如图,在半径为常量,圆心角为变量的扇形内作一内切圆,再在扇形内作一个与扇形两半径相切并与圆外切的小圆,设圆的半径为,则的半径为.

(1)求的取值范围;

(2)求圆面积的最大值.

【答案】(1);(2)

【解析】

(1)在直角三角形中,即可用表示圆的半径,同理可以表示出,相加可得,再根据对勾函数的性质求得其取值范围;

(2)令,,利用导数的性质能求出圆的半径的最大值即可求出面积的最大值.

解:(1)如图,在直角三角形中

因为半径为1,所以,所以

在直角三角形中

因为半径为1,所以,所以

,,

即

(2)由(1)可知

令,则,

令,得,

当时,,即在上单调递增;

当时,,即在上单调递减;

所以当时取得极大值即最大值,

即存在为锐角,当时,圆半径取得最大值.

所以

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