问题 解答题

用总长为32m的篱笆墙围成一个扇形的花园.

(1)试写出扇形花园的面积y(m2)与半径x(m)之间的函数关系式和自变量x的取值范围;

(2)用描点法作出函数的图象;

(3)当扇形花园半径为多少时,花园面积最大?最大面积是多少?此时这个扇形的圆心角是多大(精确到0.1度)?

(4)请回答:如果同样用32m的篱笆围成一个面积最大的矩形花园,这个花园的面积是多少?对比上面的结论,你有什么发现?

答案

(1)∵扇形半径为xm,

∴扇形的弧长为(32-2x)m.

由扇形面积公式得

y=

1
2
(32-2x)x,

即y=-x2+16x.(3分)

自变量x的取值范围是0<x<16.(4分)

(2)将函数关系式写成y=-(x-8)2+64.

列表其图象如图所示:

x2468101214
y28486064604828
(3)由图象可知,当x=8时,y有最大值64.

即当扇形半径为8m时,花园面积最大,最大面积为64m2

设此时扇形的圆心角约为n°,

n
360
•π•82=64解得n≈114.6°.

因此,扇形的圆心角约为114.6°.(10分)

(4)这个矩形花园的面积也是64m2,与最大扇形花园面积相等(或答:周长相等的最大矩形面积与最大扇形的面积相等).(12分)

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