从圆上的该点做该弦的垂直平分线(当该垂直平分线经过圆心时),此时连接该点与弦的两端点,所构成的三角形的周长是最大的
设弦为AB,以AB所在直线为x轴,AB中点O为坐标原点建立直角坐标系,并使圆心C在y轴正半轴上。
又设弦距为b,弦长为2a,则圆的半径为r=√(a²+b²),C(0,b),A(-a,0),B(a,0)。在圆上找一点D,使△ABD周长最大,即要使得AD+BD最大。
(1)当AB是直径时,此时圆心与原点重合,∠D=90º,因此AD²+BD²=AB²=4a²
由均值不等式,(AD+BD)/2≤√[(AD²+BD²)/2]=√(2a²),AD+BD≤2√2*a,当且仅当AD=BD时取等号。
所以当△ABD是等腰三角形时周长最大
(2)当AB不是直径时,设D(rcosθ,b+rsinθ),则AD→=(rcosθ+a,rsinθ+b),BD→=(rcosθ-a,rsinθ+b)
要使AD+BD最大,只要使(AD+BD)²最大,即AD²+2AD*BD+BD²最大
而AD²+BD²=(rcosθ+a)²+(rsinθ+b)²+(rcosθ-a)²+(rsinθ+b)²,化简得4r²+4brsinθ
2AD*BD=2AD→•BD→/cosD
=2[(rcosθ+a)(rcosθ-a)+(rsinθ+b)²]/cosD
化简得(4b²+4brsinθ)/cosD
所以(AD²+BD)²=4r²+4b²/cosD+4brsinθ(1+1/cosD)
因为b,r,cosD都是定值,要使上式最大,只要使sinθ最大,所以θ=π/2。
对应D的坐标就是(0,b+r),即D在y轴上,此时显然有AD=BD,即当△ABD是等腰三角形时周长最长
供参考,请笑纳。