椭圆的应用题将一块边界为椭圆的铁皮截成一块梯形铁皮,已知该椭圆的长轴长为4,短轴长为2,若以椭圆的短轴为梯形的一条底边,

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  • 以椭圆的对称中学为坐标原点,长轴所在直线为X轴,短轴所在直线为Y轴,建立直角坐标系.设梯形为ABCD,C,D在Y轴上.椭圆为X^2/A^2+Y^2/B^2=1(A>B>0)

    因为椭圆长轴长为4 短轴长为2

    所以A=2,B=1

    所以椭圆方程:X^2/4+Y^2=1

    因为椭圆的短轴为梯形的一条底边

    所以CD=2

    设A坐标(X,Y),则B坐标(X,-Y)

    所以,梯形的上底长为|2Y|,下底长为2,高为|X|

    所以,梯形的面积S=(|2Y|+2)×|X|÷2=|XY|+|X|

    所以S^2=X^2×(|Y|+1)^2……①

    因为A在椭圆上,

    所以X^2=4-4×Y^2……②

    ②代入①得

    S^2=-4Y^4-8|Y|^3+8|Y|+4

    求导得(S^2)‘=-8×(2|Y|^3+3Y^2-1)

    因为0≤|Y|≤1

    所以Y=1/2时(S^2)'=0,梯形的面积S取到最大值,为3√3/2