Question

【題目】如圖，圓O是一半徑為10米的圓形草坪，為了滿(mǎn)足周邊市民跳廣場(chǎng)舞的需要，現(xiàn)規(guī)劃在草坪上建一個(gè)廣場(chǎng)，廣場(chǎng)形狀如圖中虛線(xiàn)部分所示的曲邊四邊形，其中A，B兩點(diǎn)在⊙O上，A，B，C，D恰是一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn).根據(jù)規(guī)劃要求，在A，B，C，D四點(diǎn)處安裝四盞照明設(shè)備，從圓心O點(diǎn)出發(fā)，在地下鋪設(shè)4條到A，B，C，D四點(diǎn)線(xiàn)路OA，OB，OC，OD.

（1）若正方形邊長(zhǎng)為10米，求廣場(chǎng)的面積；

（2）求鋪設(shè)的4條線(xiàn)路OA，OB，OC，OD總長(zhǎng)度的最小值.

Answer 1

【答案】（1）100（平方米）（2）（米）

【解析】

（1）連接AB，廣場(chǎng)面積等于正方形面積加上弓形面積，計(jì)算得到答案.

（2）過(guò)O作OK⊥CD，垂足為K，過(guò)O作OH⊥AD（或其延長(zhǎng)線(xiàn)），垂足為H，設(shè)∠OAD＝θ（0＜θ），OD，計(jì)算得到答案.

（1）連接AB，∵AB＝10，∴正方形ABCD的面積為100，

又OA＝OB＝10，∴△AOB為正三角形，則，

而圓的面積為100π，∴扇形AOB的面積為，

又三角形AOB的面積為.∴弓形面積為，

則廣場(chǎng)面積為100（平方米）；

（2）過(guò)O作OK⊥CD，垂足為K，過(guò)O作OH⊥AD（或其延長(zhǎng)線(xiàn)），垂足為H，

設(shè)∠OAD＝θ（0＜θ），則OH＝10sinθ，AH＝10cosθ，

∴DH＝|AD﹣AH|＝|2OH﹣AH|＝|20sinθ﹣10cosθ|，

∴OD.

∴當(dāng)θ時(shí)，.

∴4條線(xiàn)路OA，OB，OC，OD總長(zhǎng)度的最小值為（米）.