题目
为迎接第十四届中国双黄鸭蛋节,组委会设计了鸭蛋型图徽.图徽外框由半圆和半椭圆组成(如图),半圆的直径为10,椭圆的离心率为,且短轴与半圆的直径重合,图徽内有一矩形区域用于绘画图案,矩形关于椭圆的长轴对称,且顶点在图徽外框上. (Ⅰ)建立适当的直角坐标系,求出半圆的方程和半椭圆的方程; (Ⅱ)根据美学知识,当时达到最佳美观的效果,求达到最佳美观的效果时的长.
答案:解:(Ⅰ)以半圆的直径为x轴,圆心为坐标原点,建立平面直角坐标系,则半圆的方程为(),…………4分 椭圆的短半轴,所以 所以半椭圆方程为 ()…………8分 (Ⅱ)当的四个顶点均在边界上时,面积最大,设第一象限内的点的横坐标为,则,, ……10分 由得,…………12分 解得, 此时…………14分 答:达到最佳美观的效果时为…………16分