已知一扇形的面积S为定值,求当扇形的圆心角为多大时,它的周长最小?最小值是多少?

问题描述:

已知一扇形的面积S为定值,求当扇形的圆心角为多大时,它的周长最小?最小值是多少?

设半径是r,圆心角是θ
则S=

1
2
r2θ
θ=
2s
r2

周长=2r+rθ=2r+
2s
r
≥4
s

当2r=
2s
r

即r2=S时取等号,此时θ=
2s
r2
=2
∴当扇形的圆心角为2rad时,
它的周长最小,最小值是4
S

答案解析:设出半径和圆心角,根据扇形的面积公式写出θ的表示式,根据扇形的周长包括两个半径和一个弧长,把角的表示式代入,利用基本不等式得到最小值,并求出取到最小值时的圆心角.
考试点:扇形面积公式.
知识点:本题考查扇形的面积公式,考查利用基本不等式求函数的最小值,考查扇形的面积,扇形的弧长和扇形的圆心角之间的关系,是一个综合题目.