边长为1的正三角形ABC的中心O,以O为圆心,在正三角形内画一个圆,(⊙O),再作⊙O1,⊙O2,⊙O3,分别与正三角形的两边及⊙O都相切,试求,这四个面积总和的最大值与最小值,并指-数学

题目简介

边长为1的正三角形ABC的中心O,以O为圆心,在正三角形内画一个圆,(⊙O),再作⊙O1,⊙O2,⊙O3,分别与正三角形的两边及⊙O都相切,试求,这四个面积总和的最大值与最小值,并指-数学

题目详情

边长为1的正三角形ABC的中心O,以O为圆心,在正三角形内画一个圆,(⊙O),再作⊙O1,⊙O2,⊙O3,分别与正三角形的两边及⊙O都相切,试求,这四个面积总和的最大值与最小值,并指出面积总和取最值时对应的⊙O的半径.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

设圆O的半径为x,已知圆O1,圆O2,圆O3的半径相等,设其为z,由AO1=2z,AO=
3
3

得:3z+x=
3
3

∴z=
3
9
-class="stub"x
3

设四个圆面积之和为y,则y=πx2+3π(
3
9
-class="stub"x
3
)
2
=class="stub"4π
3
(x-
3
12
)
2
+class="stub"π
12

不难得到x的取值范围为
3
3
-3
3
-1
4
≤x≤
3
6

∴x=
3
12
时,ymin=class="stub"π
12
,x=
3
6
时,ymax=class="stub"π
9

故当圆O的半径为
3
12
时,四圆面积和取最小值class="stub"π
12

当圆O的半径为
3
6
时,四圆面积和取最大值class="stub"π
9

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