(5 分)如图, A, B 是半径为 2 的圆周上的定点,…——2019 高考数学第 8 题答案解析

2019_北京卷 (2019·文)

2019 北京 第 8 题 单选题 区分题
2019_北京卷 (2019·文)

8.(5 分)如图,$A, B$ 是半径为 2 的圆周上的定点,$P$ 为圆周上的动点,$\angle A P B$ 是锐角,大小为 $\beta$ ,图中阴影区域的面积的最大值为()

A. $4 \beta+4 \cos \beta$
B. $4 \beta+4 \sin \beta$
C. $2 \beta+2 \cos \beta$
D. $2 \beta+2 \sin \beta$

完整解析 · 逐步详解

【分析】由题意可得 $\angle A O B=2 \angle A P B=2 \beta$ ,要求阴影区域的面积的最大值,即为直线 $Q O \perp A B$ ,运用扇形面积公式和三角形的面积公式,计算可得所求最大值.

【解答】解:由题意可得 $\angle A O B=2 \angle A P B=2 \beta$ ,
要求阴影区域的面积的最大值,即为直线 $Q O \perp A B$ ,
即有 $Q O=2, Q$ 到线段 $A B$ 的距离为 $2+2 \cos \beta$ ,
$A B=2 \cdot 2 \sin \beta=4 \sin \beta$,
扇形 $A O B$ 的面积为 $\frac{1}{2} \cdot 2 \beta \cdot 4=4 \beta$ ,
$\triangle A B Q$ 的面积为 $\frac{1}{2}(2+2 \cos \beta) \cdot 4 \sin \beta=4 \sin \beta+4 \sin \beta \cos \beta=4 \sin \beta+2 \sin 2 \beta$ ,
$S_{\triangle A O Q}+S_{\triangle B O Q}=4 \sin \beta+2 \sin 2 \beta-\frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 2 \sin 2 \beta=4 \sin \beta$,
即有阴影区域的面积的最大值为 $4 \beta+4 \sin \beta$ .
故选:$B$ .

【点评】本题考查圆的扇形面积公式和三角函数的恒等变换,考查化简运算能力,属于中档题。

✅ 来源:2019年 · 北京 · 2019_北京卷 (2019·文) · 第 8 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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