如图,有一景区的平面图是一半圆形,其中AB长为2km,C、D两点在半圆弧上,满足BC=CD,设∠COB=θ.
(1)现要在景区内铺设一条观光道路,由线段AB、BC、CD和DA组成,则当θ为何值时,观光道路的总长l最长,并求l的最大值;
(2)若要在景区内种植鲜花,其中在△AOD和△BOC内种满鲜花,在扇形COD内种一半面积的鲜花,则当θ为何值时,鲜花种植面积S最大.
如图,有一景区的平面图是一半圆形,其中AB长为2km,C、D两点在半圆弧上,满足BC=CD,设∠COB=θ.
(1)现要在景区内铺设一条观光道路,由线段AB、BC、CD和DA组成,则当θ为何值时,观光道路的总长l最长,并求l的最大值;
(2)若要在景区内种植鲜花,其中在△AOD和△BOC内种满鲜花,在扇形COD内种一半面积的鲜花,则当θ为何值时,鲜花种植面积S最大.
【考点】解三角形的实际应用.
【专题】综合题;解三角形.
【分析】(1)利用余弦定理求出BC,CD,DA,可得l,利用换元、配方法,即可得出结论;
(2)利用三角形的面积公式、扇形的面积公式,再利用导数,可得当θ为何值时,鲜花种植面积S最大.
【解答】解:(1)由题意,BC=CD==2sin
,DA=
=2cosθ,
∴l=2+4sin+2cosθ(0<θ<
),
令t=sin,则(0<t<
),l=﹣4(t﹣
)2+5,
∴t=时,即θ=
,l的最大值为5;
(2)S=sinθ+
sin(π﹣2θ)+
×
=
sinθ+
sin2θ+
θ,
∴S′=+cos2θ+
=0,
∴8cos2θ+2cosθ﹣3=0,
∴cosθ=,
∴θ=,且0<θ<
时,函数单调递增,
<θ<
时,函数单调递减,
∴θ=时,鲜花种植面积S最大.
【点评】本题考查余弦定理,考查导数知识的运用,考查学生的计算能力,确定函数的解析式是关键.