【题目】某种水箱用的“浮球”是由两个相同半球和一个圆柱筒组成,它的轴截面如图所示,已知半球的直径是
,圆柱筒高
,为增强该“浮球”的牢固性,给“浮球”内置一“双蝶形”防压卡,防压卡由金属材料杆
,
,
,
,
,
及
焊接而成,其中
,
分别是圆柱上下底面的圆心,
,
,
,
均在“浮球”的内壁上,AC,BD通过“浮球”中心
,且
、
均与圆柱的底面垂直.

(1)设
与圆柱底面所成的角为
,试用
表示出防压卡中四边形
的面积
,并写出
的取值范围;
(2)研究表明,四边形
的面积越大,“浮球”防压性越强,求四边形
面积取最大值时,点
到圆柱上底面的距离
.