Question Number 155203 by nadovic last updated on 26/Sep/21
Answered by TheHoneyCat last updated on 29/Sep/21
$$\mathrm{let}\:\mathrm{O}\:\mathrm{be}\:\mathrm{the}\:\mathrm{center}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{circle} \\ $$$$\mathrm{let}\:\mathrm{A}\:\mathrm{be}\:\mathrm{a}\:\mathrm{vertice}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{rectangle} \\ $$$$\mathrm{let}\:\theta\:\mathrm{be}\:\mathrm{an}\:\mathrm{angle}\:\left(\mathrm{in}\:\mathrm{radian}\right)\:\mathrm{between}\:\mathrm{one}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{the}\:\mathrm{two}\:\mathrm{axis}\:\left(\mathrm{O}{z}\:\mathrm{or}\:\mathrm{O}{y}\right)\:\mathrm{and}\:\mathrm{the}\:\left(\mathrm{OA}\right)\:\mathrm{line} \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{The}\:\mathrm{dimentions}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{rectangle}\:\mathrm{are} \\ $$$$\left(\mathrm{2cos}\theta,\mathrm{2sin}\theta\right)\:\left({or}\:{the}\:{opposite}\:{depending}\right. \\ $$$$\left.{on}\:{your}\:{definition}\right) \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{Hence}\:\mathrm{the}\:\mathrm{area}\:\mathscr{A}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{rectangle}\:\mathrm{is}\:: \\ $$$$\mathscr{A}=\mathrm{4}\mid\mathrm{cos}\theta.\mathrm{sin}\theta\mid \\ $$$$\mathrm{let}\:{a}=\mathrm{cos}×\mathrm{sin} \\ $$$$\mid{a}\mid\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\pi/\mathrm{2}\:\mathrm{periodical}\:\mathrm{function} \\ $$$$\mathrm{also}\:\mathrm{on}\:\left[\mathrm{0},\pi/\mathrm{2}\right]\:\mid{a}\mid={a}\:\mathrm{so}\:\mathrm{let}\:\mathrm{us}\:\mathrm{sudy}\:\mathrm{the} \\ $$$$\mathrm{restriction}\:\mathrm{of}\:\mathrm{a}\:\mathrm{to}\:\mathrm{this}\:\mathrm{set}: \\ $$$$ \\ $$$$\frac{\mathrm{d}{a}}{\mathrm{d}\theta}=\frac{\mathrm{d}\:\mathrm{cos}}{\mathrm{d}\theta}\mathrm{sin}\:+\:\frac{\mathrm{d}\:\mathrm{sin}}{\mathrm{d}\theta}\mathrm{cos} \\ $$$$=−\mathrm{sin}^{\mathrm{2}} +\mathrm{cos}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{so}\:\mathrm{on}\:\mathrm{this}\:\mathrm{restriction} \\ $$$${a}'\left(\theta\right)=\mathrm{0}\:\Leftrightarrow\:\left(\mathrm{cos}\theta\right)^{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{sin}\theta\right)^{\mathrm{2}} \\ $$$$\Leftrightarrow\mathrm{cos}\theta=\mathrm{sin}\theta\:\left({caus}'\:{they}\:{are}\:{positiv}\:{on}\:{the}\:\right. \\ $$$$\left.{interval}\right) \\ $$$$\Leftrightarrow\theta=^{\pi} /_{\mathrm{4}} \\ $$$$\Leftrightarrow\mathrm{cos}\theta=\mathrm{sin}\theta=\sqrt{\mathrm{2}}/\mathrm{2} \\ $$$$\Leftrightarrow{a}\left(\theta\right)=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}} \\ $$$$ \\ $$$$ \\ $$$$\mathrm{Hence},\:\mathrm{the}\:\mathrm{maximum}\:\mathrm{area}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{rectangle} \\ $$$$\mathrm{is}\:\mathrm{that}\:\mathrm{of}\:\mathrm{a}\:\mathrm{square}\:{ie}: \\ $$$$\mathscr{A}=\mathrm{2} \\ $$
Commented by nadovic last updated on 29/Sep/21
$${Sir},\:{the}\:{area}\:{is}\:{given}\:{as}\:\mathrm{32}\:{sq}.\:{in}. \\ $$