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【题目】如下图所示,某窑洞窗口形状上部是圆弧,下部是一个矩形,圆弧所在圆的圆心为O,经测量米,米,,现根据需要把此窑洞窗口形状改造为矩形,其中EF在边上,GH在圆弧.,矩形的面积为S.

1)求矩形的面积S关于变量的函数关系式;

2)求为何值时,矩形的面积S最大?

【答案】(1)(2)

【解析】

1)结合几何图形计算的直角三角形勾股定理,找出矩形的面积S关于变量θ的函数关系式;

2)对S关于变量θ的函数关系式进行求导分析,算出时的的值,三角计算即可得出结果.

解:(1)如图,作分别交MN

由四边形是矩形,O为圆心,

所以PMN分别为中点,

中,

所以

所以

中,

所以

所以

所以

所以S关于的函数关系式为:

2)由(1)得:

因为

所以

,得

,且

所以,得,即S单调递增,

,得,即S单调递减

所以当时,S取得最大值,

所以当时,矩形的面积S最大.

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