如图,在平面四边形ABCD中,△BCD是正三角形,AB=AD=1,∠BAD=θ.(Ⅰ)将四边形ABCD的面积S表示成关于θ的函数;(Ⅱ)求S的最大值及此时θ的值.-高二数学

题目简介

如图,在平面四边形ABCD中,△BCD是正三角形,AB=AD=1,∠BAD=θ.(Ⅰ)将四边形ABCD的面积S表示成关于θ的函数;(Ⅱ)求S的最大值及此时θ的值.-高二数学

题目详情

如图,在平面四边形ABCD中,△BCD是正三角形,AB=AD=1,∠BAD=θ.
(Ⅰ)将四边形ABCD的面积S表示成关于θ的函数;
(Ⅱ)求S的最大值及此时θ的值.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)BD=
12+12-2×1×1cosθ
=
2-2cosθ

S△ABD=class="stub"1
2
×1×1×sinθ=class="stub"1
2
sinθ

S△BCD=
3
4
×BD2=
3
4
(2-2cosθ)=
3
2
-
3
2
cosθ

SABCD=class="stub"1
2
sinθ-
3
2
cosθ+
3
2
(0<θ<π).
(Ⅱ)由(Ⅰ)得SABCD=class="stub"1
2
sinθ-
3
2
cosθ+
3
2
=sin(θ-class="stub"π
3
)+
3
2

∵0<θ<π,∴-class="stub"π
3
<θ-class="stub"π
3
<class="stub"2π
3

θ-class="stub"π
3
=class="stub"π
2
时,即θ=class="stub"5π
6
时,S有最大值1+
3
2

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