全国100所名校数学15(全国100所名校数学卷一答案)

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已知:四边形ABCD是圆内接四边形,AB=2,AD=4;∠BAD=120度;(1)若AB⊥BC,求AC;(2)求四边形ABCD面积的最大值。

解:(1)因为四边形ABCD是圆内接四边形,若AB⊥BC,则AC为外接圆的直径(90D的圆周角所对的弦是直径);∠ADC=90D;取AC的中点O,做△ABC和△ADC斜边上的中线BO、DO;因为AO=BO=CO=DO,形成多个等腰三角形,设∠BAO=a,∠OAD=120D-a; AO=AB/(2cosa)=AD/[2cos(120-a)],即:2/(2cosa)=4/[2cos(120-a)];

2cosa=cos(120-a)=cos120cosa+sin120sina=-cosa/2+√3sina/2, 5cosa=√3sina; 方程两边同时平方,(5cosa)^2=3(1-cos^2a)=3-3cos^2a, cosa=√(3/28)(负值不合题意,舍去);

AC=2AO=2AB/(2cosa)=AB/cosa=2/√(3/28)=2*2√7/√3=4√21/3;

(2)要使四边形面积最大,就是要使△ABC和△ADC的面积最大;圆内所有的弦,以直径为最大;当对角线相互垂直且为直径时,四边形ABCD的面积最大。

SABCDmax=(2*1/2)AC*(AC/2)=AC^2/2=(4√21/3)^2/2=8*7/3=56/3=18又2/3。

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全国100所名校单元测试卷数学卷(三) 15·DY·数学-RA-QC-必修5

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