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已知AC,BD为园O:X^2+Y^2=4的两条互相垂直的玄,AC,BD交于点M(1,根号2)则四边形ABCD面积最大为?

来源:学生作业帮 编辑:大师作文网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/11/14 02:17:49
已知AC,BD为园O:X^2+Y^2=4的两条互相垂直的玄,AC,BD交于点M(1,根号2)则四边形ABCD面积最大为? 求过程~
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已知AC,BD为园O:X^2+Y^2=4的两条互相垂直的玄,AC,BD交于点M(1,根号2)则四边形ABCD面积最大为?
解法1:    想象一下:如果两条互相垂直的弦并不分别与两条互相垂直的坐标轴平行,我们可以将坐标轴旋转适当的角度,使得其中一条弦平行于x轴,另一条弦平行于y轴.而这两条弦的交点的轨迹是x²+y²=3;不妨设这个交点为(√3Cosθ,√3Sinθ)(θ∈[0,2π))      平行于x轴的弦的长度为a=2√(2²-(√3Cosθ)²)同理:平行于y轴的弦的长度为b=2√(2²-(√3Sinθ)²)           ab=4√(4-3Cos²θ)(4-3Sin²θ)        =4√(16-12(Sin²θ+Cos²θ)+9Sin²θCos²θ)        =4√(4+9/4(2SinθCosθ)²)        =4√(4+9/4Sin²2θ)        ≤4√(4+9/4*1)(当θ=π/4,3π/4,5π/4,7π/4时等号成立)        =10四边形ABCD的面积S=1/2(AM*MB+BM*MC+CM*MD+DM*MA)                 =1/2(AM+MC)(BM*MD)                 =1/2*AC*BD                 =1/2ab                 =5解法2:不用解析法的方法来求解,如图:AC丄BD于M,OE丄AC于E,OF丄BD于FAC=2√(4-OE^2)BD=2√(4-OF^2)四边形ABCD最大值即为AC*BD/2而OE^2+OF^2=OM^2=(1^2+(√2)^2)=3所以AC*BD=2√((1+OE^2)(4-OE^2))=2√(-(OE^2-1.5)^2+6.25)<=2√6.25=5解法3:就是求两弦乘积最大设原点到两弦距离分别为D,d,则D²+d²=3,面积=1/2×2√4-D²×2√4-d²=2√(4-D²)(4-d²)<=4-D²+4-d²=8-(D²+d²)=5满意还望采纳,谢谢!