圆O半径为2,圆O内的点P到圆心O的距离为1,过点P的弦AB与劣弧AB组成一个弓形.此弓形面积的最小值为______.

问题描述:

圆O半径为2,圆O内的点P到圆心O的距离为1,过点P的弦AB与劣弧AB组成一个弓形.此弓形面积的最小值为______.

根据题意画出相应的图形,如图所示:由图形得到弦AB⊥OP时,弓形AB面积最小,∵AB⊥OP,∴∠APO=90°,∵在直角三角形AOP中,OA=2,OP=1,∴∠OAP=30°,AP=OA2−OP2=3,又∵OP⊥AB,∴AB=2AP=23,同理∠OBP=30°,...
答案解析:当过P的弦与OP垂直时,圆心到弦的距离最大,根据勾股定理及垂径定理得到弦长最短,即此时弓形的面积最小,由OP与AB垂直得到三角形APO为直角三角形,根据直角边OP等于斜边OA的一半,得到∠OAP=30°,同理可得出∠OBP=30°,利用三角形内角和定理求出∠AOB的度数,同时由OA及OP的长,利用勾股定理求出AP的长,再由OP垂直于AB,根据垂径定理得到AB=2AP,进而求出AB的长,然后由扇形AOB的面积减去三角形AOB的面积,即可求出弓形AB的面积,即为所求弓形面积的最小值.
考试点:扇形面积的计算;勾股定理;垂径定理.
知识点:此题考查了扇形面积的计算,涉及的知识有垂径定理,勾股定理,含30°角直角三角形的性质,扇形的面积公式,以及三角形的面积公式,其中根据题意得出当过P的弦与OP垂直时弓形的面积最小是解本题的关键.