已知圆锥的体积是12πcm3,其侧面展开图是中心角为216°的扇形.

已知圆锥的体积是12πcm3,其侧面展开图是中心角为216°的扇形.
(1)求圆锥侧面积;
(2)若一个圆柱下底面在圆锥的底面上,上底面与圆锥面相切,求该圆柱侧面积最大值.
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武汉gggg校 幼苗

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解题思路:(1)设出圆锥的底面半径以及弧长,通过圆锥的体积是12πcm3,其侧面展开图是中心角为216°列出关系式,求出底面半径以及弧长,即可求解圆锥侧面积.
(2)设内接圆柱的底面半径为r′,高为h′,根据三角形相似找出h′与r′的关系,然后表示出内接圆柱侧面积,最后利用基本不等式求出最值即可,注意等号成立的条件.

(1)设圆锥的底面半径为r,弧长为l,
∵圆锥的体积是12πcm3,其侧面展开图是中心角为216°的扇形,

1
3πr2
l2−r2=12π…①,
[2πr/l=216×
π
180]…②,
解①②可得:r=3,l=5,圆锥的高为4,
圆锥侧面积:πrl=15π.(cm2).
(2)设内接圆柱的底面半径为r′,高为h′,如右图,
∵△CAB∽△CED,
∴[ED/AB=
CD
CB],即[h′/4=
3−r′
3],则h′=[4/3](3-r′),
∴内接圆柱侧面积S=2πr′h′=2πr′×[4/3](3-r′)=[8π/3]r′(3-r′)≤[8π/3]([r′+3−r′/2])2=6π,
当且仅当r′=3-r′,即r′=[3/2]时取等号,
∴内接圆柱侧面积最大值是6π.

点评:
本题考点: 旋转体(圆柱、圆锥、圆台).

考点点评: 本题主要考查了圆锥的内接圆柱的侧面积,以及基本不等式在最值中的应用,同时考查了分析问题的能力,属于中档题.

1年前

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