圆锥的侧面积和全面积同步达纲练习
(120分 100分钟)
一、基础题(每题3分,共54分) 1.一圆锥的侧面展开图的圆心角为120°,该圆锥的侧面积与全面积之比值为( )
2.若圆锥经过轴的剖面是正三角形,则它的侧面积与底面积之比为( ) A .3:2 B .3:1 C .2:1 D .5:3
3.如图3-8-4,将半径为2的圆形纸片沿半径OA 、OB 将其截成1:3两部分,用所得的扇形围成圆锥的侧面,则圆锥的底面半径为( )
3A .4 2B .3 4C .5 1D .2
1
A .2
13D .2或2
B .1 C .1或3
4.如图3-8-5,将三角形绕直线ι旋转一周,可以得到图3-8-6所示的立体图形的是( )
5.在△ABC 中,∠C=90°,AB=4cm,BC=3cm.若△ABC 绕直线AC 旋转一周得到一个几何体,则此几何体的侧面积是( )
2222
A .6πcm B .12πcm C .18πcm D .24πcm
2
6.将一个半径为8cm ,面积为32πcm 的扇形铁皮围成一个圆锥形容器(不计接缝),那么这个圆锥形容器的高为( )
A .4 B .4 C .45 D .2
2
7.已知圆锥的母线长是10cm ,侧面展开图的面积是60πcm ,则这个圆锥的底面半径是 cm.
8.已知圆锥的底面半径是2cm ,母线长是5cm ,则它的侧面积是 .
9.圆锥的轴截面是一个等边三角形,则这个圆锥的底面积、侧面积、全面积的比是 .
10.一个扇形,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的底面半径为 .
11.一个扇形,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的全面积为 .
2
12.一个圆锥形的烟囱帽的侧面积为2000πcm ,母线长为50cm ,那么这个烟囱帽的底面直径为( )
A .80cm B .100cm C .40cm D .5cm 13.圆锥的高为3cm ,底面半径为4cm ,求它的侧面积和侧面展开图的圆心角.
14.以斜边长为a 的等腰直角三角形的斜边为轴,旋转一周,求所得图形的表面积. 15.已知两个圆锥的锥角相等,底面面积的比为9:25,其中底面较小的圆锥的底面半径为6cm ,求另一个圆锥的底面积的大小.
16.轴截面是顶角为120°的等腰三角形的圆锥侧面积和底面积的比是多少?
17.如图3-8-7,已知圆锥的母线SB=6,底面半径r=2,求圆锥的侧面展开图扇形的圆心角α.
18.一个圆锥的底面半径为10cm ,母线长20cm ,求: (1)圆锥的全面积; (2)圆锥的高;
(3)轴与一条母线所夹的角; (4)侧面展开图扇形的圆心角.
二、学科内综合题(每题7分,共21分)
19.一个扇形如图3-8-8,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,求圆锥底面半径和锥角.
20.一个圆锥的轴截面是等边三角形,它的高是2cm . (1)求圆锥的侧面积和全面积; (2)画出圆锥的侧面展开图.
21.若△ABC 为等腰直角三角形,其中∠ABC=90°,AB=BC=52cm ,求将等腰直角三角形绕直线AC 旋转一周所得到图形的面积.
三、应用题(每题6分,共18分)
22.用一块圆心角为300°的扇形铁皮做一个圆锥形烟囱帽,圆锥的底面直径为1m ,求这个扇形铁皮的半径.
23.如图3-8-9,粮仓的顶部是圆锥形,这个圆锥的底面周长为36m ,母线长为8m ,为防雨需在粮仓顶部铺上油毡,如果按用料的10%计接头重合部分,那么这座粮仓实际需用油毡的面积是多少?
24.如图3-8-10,有一直径是1m 的圆形铁皮,要从中剪出一个最大的圆心角是90°的扇形ABC ,求:
(1)被剪掉的阴影部分的面积; (2)用所留的扇形铁皮围成一个圆锥,该圆锥的底面圆半径是多少?(结果可用根号表示)
四、创新题(10分)
25.小明要在半径为1m ,圆心角为60°的扇形铁皮上剪取一块面积尽可能大的正方形铁皮.小明在扇形铁皮上设计了如图3-8-11的甲、乙两种方案剪取所得的正方形的面积,并计算哪个正方形的面积较大?(估算时取1.73,结果保留两个有效数字)
五、中考题(17分) 26.(3分)一个形如圆锥的冰淇淋纸筒,其底面直径为6cm ,母线长为5cm ,围成这样的冰淇淋纸筒所需纸片的面积是( )
2222
A .66πcm B .30πcm C .28πcm D .15πcm 27.(6分)圆锥可以看成是直角三角形以它的一条直角边所在的直线为轴,其余各边旋转一周而成的面所围成的几何体,那么圆台可以看成是 所在的直线为轴,其余各边旋转一周而成的面所围成的几何体;如果将一个半圆以它的直径所在的直线为轴旋转一周,所得的几何体应该是 .
28.(8分)在半径为27m 的广场中央,点O 的上空安装了一个照明光源S ,S 射向地面的光束呈圆锥形,其轴截面SAB 的顶角为120°(如图3-8-12),求光源离地面的垂直高度SO .(精确到0.1m ;2=1.44,3=1.732,5=2.236,以上数据供参考)
加试题:竞赛趣味题(每题5分,共10分)
1.如图3-8-13,在小学,我们曾用实验归纳出圆锥的体积等于三分之一底面积乘以高.现在我们的实验是,取一个半径为R 的半球面,再取一个半径和高都是R 的圆锥容器.两次将圆锥容器装满细沙,并倒入半球内,发现半球恰好被装满.试根据这一实验猜想半径为R 的球的体积公式.
111++222abc
2.已知a 、b 、c 为正整数,且a +b +c +48<4a +6b +12c ,求(a b c )的
值.
Ⅵ.探究题
要将一块直径为2m 的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面. 操作:方案一:在图3-8-14中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
方案二:在图3-8-15中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径; (2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面半径;
(3)设方案二中半圆圆心为O ,圆柱两个底面的圆心为O 1、O 2,圆锥底面的圆心为O 3,试判断以O 1、O 2、O 3、O 为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.
参考答案
Ⅱ. 三、1.5cm ;12cm ;65πcm 2.50π;60°;53
3.65π;10π;65π 点拨:以BC 为轴旋转所得圆锥的底面半径为5cm ,高为12cm ,母线长为13cm. 利用公式计算.
Ⅲ. 一、1.扇形 2.l ;2πr 3.πl r 4.全面积
2
1
Ⅳ.1.12π 2.B 点拨:侧面积=2底面直径²π²母线长.
a
3.D 点拨:展开图的弧长是a π,故底面半径是2,这时母线长,底面半径和高构成
直角三角形.
Ⅴ. 一、1.A 解:设圆锥的底面半径为r ,母线长为R ,扇形的弧长为l ,则
120πR 2πl =180=3R.
2π111R 22
∴2πr=3. ∴R=3r.∴S 侧=2³2πr ²R=2²2πr²3r=6πr ³2=3πr .
S 全面积=S侧+S底=3πr +πr =4πr . ∴S 表:S 底=3πr :4πr =3:4. 2.C 解:设圆锥母线为ι,底面半径为r ,由题意,得ι=2r.
2
2
2
2
2
1
2
∴S 侧=2²2πr ²ι=πr ³2 r=2πr
2
2
∴S 侧:S 底=2πr :πr =2:1.
3.D 解:圆的周长为2π²OA=2π³2=4π.
13
⌒
∴劣弧AB 的长为4³4π=π,优弧AB 的长为4³4π=3π.
⌒
设含劣弧AB 的扇形围成的圆锥的底面半径为r 1,含优弧AB 的扇形围成的圆锥的底面
⌒⌒
1⎧
r =, 1⎪⎪2⎨⎧2πr 1=π,
⎪r =3. ⎨
⎪222πr 2=3π.
半径为r 2,则⎩解得⎩
点拨:不能漏掉含优弧AB 的扇形,而选错A.
4.B 点拨:认真分析图形,发挥空间想象力.
5.B 解:由题意知旋转后的几何体为以AC 为高,AB 为母线,BC 为底面半径的圆锥,
⌒
11
2
所以S 侧=2²2π²BC²AB=2³2π³3³4=12π(cm )
6.B 解:设圆锥底面圆的半径为r ,母线长为l ,则l =8cm,πr²l =32π.
1
7.6 解:设圆锥的底面半径为r ,则2²2πr²10=60π,解得r=6.
1
22
8.10πcm 解:S 侧=2πr ²l ²2=π³2³5=10π(cm ).
1
9.1:2:3 解:设轴截面(等边三角形)边长为a ,则圆锥的底面半径为2a ,母线
为a.
a π1a π
222
∴S 底=π²(2)=4a ,S 侧=2²2π²2²a=2a .
π2π23π2
a +a =a
24S 全=S底+S侧=4. π22232
a :πa :πa
44∴S 底:S 侧:S 全=4=1:2:3.
点拨:恰当设元,分别求出各面积再求比值.
n πR 120π⨯30=180180=20π,∴2πr=20π,r=10cm. 10.10cm 解:l =
120π
222
11.400πcm 点拨:l =180³30=20π,20π=2πr ,r=10,S 底=πr =10π=100π,11
2
S 侧=2l R=2³20π³30=300π,∴S 全=S底+S侧=400cm.
1
12.A 点拨:由公式S 侧=2²2πr²R=πrR ,所以50πr=2000π,2r=80.
13.解:侧面积为20πcm ,圆心角为288°,由勾股定理可得母线长为5cm ,S
2
侧
r 4
2
=πl r=20πrcm ,圆心角α=l ³360°=5³360°=288°.
2
2
14.解:旋转体的表面积是2πa .
15.解:由圆锥锥角相等,可知两圆的轴截面的两个等腰三角形相似,另一圆锥的底面
2
半径10cm ,底面面积为100πcm .
a
πr 2=l :16.解:设轴截面等腰三角形的腰长是a ,则圆锥底面半径为2,S 侧:S 底=πr l :
r=2:.
17.解:设圆锥底面周长为C ,则C=2πr=2π³2=4π. 又此周长即为圆锥侧面展开图
απ⨯SB
的扇形弧长,∴C=180
22
18.解:(1)S 全=πr +πr l =100π+200π=300π(cm ). (2)如答图3-8-1所示,OS 为圆锥的高
.
180C 180⨯4π
=π⨯SB π⨯6=120°. . ∴a=
在Rt △OSA 中,OS=OA -AS =
2
2
202-102=103(cm ).
AS 1
=
(3)在Rt △OSA 中,sin α=OA 2,∴α=30°.
βπl
(4)设侧面展开图扇形的圆心角底数为β,则2πr=180. ∴β=180°. ∴侧面展开图扇形的圆心角为180°.
点拨:关于圆锥的轴截面面积的计算问题,关键是结合图形分析清楚轴截面的各元素与圆锥各元素之间的关系,圆锥有无数个轴截面,它们是全等的等腰三角形.
120π⨯30
=20π
α180二、19.解:设底面半径为r ,锥角为. ∵AB 的长为,∴2πr=20π.
⌒
∴r=10(cm ).
α
∴sin 2
点拨:圆锥的锥角是指圆锥的轴截面中两母线所夹的等腰三角形的顶角,通常是在底面半径、高和母线组成的直角三角形中,首先求出锥角的一半,再得锥角.
20.解:(1)如答图3-8-2为圆锥的轴截面,SA 、SB 为母线,SO 为高,AB 为底面圆的直径、高和母线组成的直角三角形中,首先求出锥角的一半,再得锥角.
20.解:(1)如答图3-8-2为圆锥的轴截面,SA 、SB 为母线,SO 为高,AB 为底面圆的
=
10α
≈0. 3333. 30查表得2=19°28′,∴α=38°56′.
SO 23
=
sin 60︒31
2=4,OB=SB²cos60°=4³2=2,∴直径,所以SO=23. 在Rt △SOB 中,SB=
11
22
S 侧=2π²OB²2²SB=2π³2³2³4=8π,S 全=S侧+S底=8π+π²OB =4π+8π=12π(cm ).
n π⋅SB 216n π
=8π=8π360360(2)设圆锥侧面展开图的圆心角为n°,则,即,解得n=180,
所以圆锥的侧面展开图如答图3-8-3.
21.解:绕直线AC 旋转一周所得图形如答图3-8-4.
在Rt △ABC 中,OB=AB²cos45°=5
2⨯
2
2=5.
1
2
∴所得图形的面积为2S 侧=2³2³2π³OB ³AB=2π³5³5=502π(cm )
.
点拨:发挥想象力. 能想象出旋转后的图形面积为两个圆锥的侧面积之和.
n πR
三、22.解:设扇形的半径为R ,圆锥底面半径为r ,那么r=0.5m,2πr=180,
300πR
2π³0.5=180,解得R=0.6m. 答:略.
点拨:扇形的弧长即为圆锥底面圆的周长.
18
23.解:设圆锥的底面半径为r ,那么2πr=36,∴r=π.
11
2
∴圆锥的侧面积为2πr ²l ²2=36³8³2=144(m ).
∴实际需要油毡的面积为144+144³10%=158.4(m ). 答:略.
2
1
点拨:本题还可以用36³8³2直接求得圆锥的侧面积.
2
24.解:(1)连接BC. ∵∠BAC=90°,∴弦BC 为直径. ∴AB=AC.∴AB=AC=BC²
sin45°=2.
1
2
∴S 阴影=S⊙O -S 扇形ABC =π(2) -
90π(
22)
π2=
3608(m2).
90π⋅
2
2
.
(2)设圆锥底面圆的半径为r ,而弧BC 的长即为圆锥底面的周长,2πr=
⌒
180
2
解得r=8(m).
答:略.
点拨:阴影部分的面积是用圆减去一个圆心角为90°的扇形的面积. 关键是求扇形的半径,而扇形的弧长实际上是圆锥底面圆的周长.
3
四、25.解:方案甲:连接OH ,设EF=x,则OF=EF²cot60°=3x.
33(7-23) x +x
222222
37在Rt △OGH 中,OH =GH+OG,即1=x+(3). 解得x =.
方案乙:作OM ⊥G ′H ′于M ,交E ′F ′于N ,则M 、N 分别是G ′H ′和E ′F ′的中点,
∠NOF ′=30°.
3
2222
连接OG ′. 设E ′F ′=y,则ON=2y. 在Rt △OG ′M 中,OM +MG′=OG′,∴y =2-3.
22
若3≈1.73,则x =0.287≈0.29,y =0.27,
∴x ﹥y ,即按甲方案剪得的正方形面积较大. 五、26.D 解:如冰淇淋纸筒示意图(答图3-8-5),根据题意,得SA=SB=5cm,AB=6cm.
2
2
AB
圆锥的底面周长为l =2π²2=2π²3=6π,
111
2
∴S 侧=2l ²R=2²SB ²l =2³5³6π=15π(cm ).
点拨:冰淇淋纸筒侧面积是圆锥的侧面积,不能加上底面面积. 27.直角梯形以垂直于底边的腰;球或球体 28.解:在△SAB 中,SA=SB,∠ASB=120°.
∵SO ⊥AB ,∴O 为AB 的中点,且∠ASO=∠BSO=60°.
3
=93
在Rt △ASO 中,OA=27m,∴SO=OA²cot ∠ASO=27³cot60°=27³3≈15.6(m ).
答:略.
424
333
加试题:1.解:V 球=3πR ,实验结果表明:2V 圆锥=V半球,即V 半球=3πR ,∴V 球=3πR .
点拨:数学试验是获得一些结论的重要途径,同时在获取知识培养能力,增强毅力等方面有很大益处.
222
2.解:不等式两边加上1,移项整理后有a -4a+b-6b+c-12c+49﹤1,
222222
∵a 、b 、c 为正整数,∴a -4a+b-6b+c-12c+49≤0,即(a-2)+(b-3)+(c-6)≤0. ∴a-2=0,b-3=0,c-6=0.∴a=2,b=3,c=6.
111++236)2³3³6=136=1. ∴原式=(
点拨:(1)若x +y≤0,必有x=0,y=0;(2)通过本题应注重加“1”的妙用.
Ⅵ. 方案一:如答图3-8-6,⊙O 3是圆锥底面,⊙O 1和⊙O 2是圆柱底面
.
2
2
方案二:如答图3-8-7,⊙O 1和⊙O 2是圆柱底面,⊙O 3是圆锥底面.
11
(1)圆锥半径为2³2³2=0.5m.
(2)如答图3-8-7,连接OO 1、OO 2、O 2O 3、O 1O 3、O 1O 2,设⊙O 1与⊙O 2的半径为ym ,⊙O 3
的半径为xm. ∵⊙O 1和⊙O 2外切于点D ,∴OD ⊥O 1O 2,
设⊙O 1切AB 于点C ,连接O 1C ,∴O 1C ⊥AB. ∴四边形O 1COD 为正方形.OD=y.
222222
∴OO 1=O1D +OD. ∴(1-y)=y+y. ∴y=-1±2.
∵y ﹥0,∴y=2-1. ∴圆柱底面半径为(2-1)m.
222
∵O 1O 3=O2O 3,O 1D=O2D ,∴O 3D ⊥O 1O 2. ∴O 1O 3=O1D +O3D .
222
∴(x+y)=y+(1-x-y). ∴x=1-2y=3-22.
∴圆锥底面半径为(3-22)m. (3)四边形OO 1O 3O 2是正方形.
由(2)知O 1O 3=x+y=2-2,O 1O=1-y=2-2.
同理OO 2=O2O 3=2-2,即O 1O=O1O 3=O2O 3=OO2. ∴四边形OO 1O 3O 2是菱形. ∵OO 3=1-x=2-2,O 1O 2=2y=22-2,∴OO 3=O1O 2. ∴四边形OO 1O 3O 2是正方形.
圆锥的侧面积和全面积同步达纲练习
(120分 100分钟)
一、基础题(每题3分,共54分) 1.一圆锥的侧面展开图的圆心角为120°,该圆锥的侧面积与全面积之比值为( )
2.若圆锥经过轴的剖面是正三角形,则它的侧面积与底面积之比为( ) A .3:2 B .3:1 C .2:1 D .5:3
3.如图3-8-4,将半径为2的圆形纸片沿半径OA 、OB 将其截成1:3两部分,用所得的扇形围成圆锥的侧面,则圆锥的底面半径为( )
3A .4 2B .3 4C .5 1D .2
1
A .2
13D .2或2
B .1 C .1或3
4.如图3-8-5,将三角形绕直线ι旋转一周,可以得到图3-8-6所示的立体图形的是( )
5.在△ABC 中,∠C=90°,AB=4cm,BC=3cm.若△ABC 绕直线AC 旋转一周得到一个几何体,则此几何体的侧面积是( )
2222
A .6πcm B .12πcm C .18πcm D .24πcm
2
6.将一个半径为8cm ,面积为32πcm 的扇形铁皮围成一个圆锥形容器(不计接缝),那么这个圆锥形容器的高为( )
A .4 B .4 C .45 D .2
2
7.已知圆锥的母线长是10cm ,侧面展开图的面积是60πcm ,则这个圆锥的底面半径是 cm.
8.已知圆锥的底面半径是2cm ,母线长是5cm ,则它的侧面积是 .
9.圆锥的轴截面是一个等边三角形,则这个圆锥的底面积、侧面积、全面积的比是 .
10.一个扇形,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的底面半径为 .
11.一个扇形,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,那么这个圆锥的全面积为 .
2
12.一个圆锥形的烟囱帽的侧面积为2000πcm ,母线长为50cm ,那么这个烟囱帽的底面直径为( )
A .80cm B .100cm C .40cm D .5cm 13.圆锥的高为3cm ,底面半径为4cm ,求它的侧面积和侧面展开图的圆心角.
14.以斜边长为a 的等腰直角三角形的斜边为轴,旋转一周,求所得图形的表面积. 15.已知两个圆锥的锥角相等,底面面积的比为9:25,其中底面较小的圆锥的底面半径为6cm ,求另一个圆锥的底面积的大小.
16.轴截面是顶角为120°的等腰三角形的圆锥侧面积和底面积的比是多少?
17.如图3-8-7,已知圆锥的母线SB=6,底面半径r=2,求圆锥的侧面展开图扇形的圆心角α.
18.一个圆锥的底面半径为10cm ,母线长20cm ,求: (1)圆锥的全面积; (2)圆锥的高;
(3)轴与一条母线所夹的角; (4)侧面展开图扇形的圆心角.
二、学科内综合题(每题7分,共21分)
19.一个扇形如图3-8-8,半径为30cm ,圆心角为120°,用它做成一个圆锥的侧面,求圆锥底面半径和锥角.
20.一个圆锥的轴截面是等边三角形,它的高是2cm . (1)求圆锥的侧面积和全面积; (2)画出圆锥的侧面展开图.
21.若△ABC 为等腰直角三角形,其中∠ABC=90°,AB=BC=52cm ,求将等腰直角三角形绕直线AC 旋转一周所得到图形的面积.
三、应用题(每题6分,共18分)
22.用一块圆心角为300°的扇形铁皮做一个圆锥形烟囱帽,圆锥的底面直径为1m ,求这个扇形铁皮的半径.
23.如图3-8-9,粮仓的顶部是圆锥形,这个圆锥的底面周长为36m ,母线长为8m ,为防雨需在粮仓顶部铺上油毡,如果按用料的10%计接头重合部分,那么这座粮仓实际需用油毡的面积是多少?
24.如图3-8-10,有一直径是1m 的圆形铁皮,要从中剪出一个最大的圆心角是90°的扇形ABC ,求:
(1)被剪掉的阴影部分的面积; (2)用所留的扇形铁皮围成一个圆锥,该圆锥的底面圆半径是多少?(结果可用根号表示)
四、创新题(10分)
25.小明要在半径为1m ,圆心角为60°的扇形铁皮上剪取一块面积尽可能大的正方形铁皮.小明在扇形铁皮上设计了如图3-8-11的甲、乙两种方案剪取所得的正方形的面积,并计算哪个正方形的面积较大?(估算时取1.73,结果保留两个有效数字)
五、中考题(17分) 26.(3分)一个形如圆锥的冰淇淋纸筒,其底面直径为6cm ,母线长为5cm ,围成这样的冰淇淋纸筒所需纸片的面积是( )
2222
A .66πcm B .30πcm C .28πcm D .15πcm 27.(6分)圆锥可以看成是直角三角形以它的一条直角边所在的直线为轴,其余各边旋转一周而成的面所围成的几何体,那么圆台可以看成是 所在的直线为轴,其余各边旋转一周而成的面所围成的几何体;如果将一个半圆以它的直径所在的直线为轴旋转一周,所得的几何体应该是 .
28.(8分)在半径为27m 的广场中央,点O 的上空安装了一个照明光源S ,S 射向地面的光束呈圆锥形,其轴截面SAB 的顶角为120°(如图3-8-12),求光源离地面的垂直高度SO .(精确到0.1m ;2=1.44,3=1.732,5=2.236,以上数据供参考)
加试题:竞赛趣味题(每题5分,共10分)
1.如图3-8-13,在小学,我们曾用实验归纳出圆锥的体积等于三分之一底面积乘以高.现在我们的实验是,取一个半径为R 的半球面,再取一个半径和高都是R 的圆锥容器.两次将圆锥容器装满细沙,并倒入半球内,发现半球恰好被装满.试根据这一实验猜想半径为R 的球的体积公式.
111++222abc
2.已知a 、b 、c 为正整数,且a +b +c +48<4a +6b +12c ,求(a b c )的
值.
Ⅵ.探究题
要将一块直径为2m 的半圆形铁皮加工成一个圆柱的两个底面和一个圆锥的底面. 操作:方案一:在图3-8-14中,设计一个使圆锥底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
方案二:在图3-8-15中,设计一个使圆柱两个底面最大,半圆形铁皮得以最充分利用的方案(要求:画出示意图).
探究:(1)求方案一中圆锥底面的半径; (2)求方案二中圆锥底面及圆柱底面半径;
(3)设方案二中半圆圆心为O ,圆柱两个底面的圆心为O 1、O 2,圆锥底面的圆心为O 3,试判断以O 1、O 2、O 3、O 为顶点的四边形是什么样的特殊四边形,并加以证明.
参考答案
Ⅱ. 三、1.5cm ;12cm ;65πcm 2.50π;60°;53
3.65π;10π;65π 点拨:以BC 为轴旋转所得圆锥的底面半径为5cm ,高为12cm ,母线长为13cm. 利用公式计算.
Ⅲ. 一、1.扇形 2.l ;2πr 3.πl r 4.全面积
2
1
Ⅳ.1.12π 2.B 点拨:侧面积=2底面直径²π²母线长.
a
3.D 点拨:展开图的弧长是a π,故底面半径是2,这时母线长,底面半径和高构成
直角三角形.
Ⅴ. 一、1.A 解:设圆锥的底面半径为r ,母线长为R ,扇形的弧长为l ,则
120πR 2πl =180=3R.
2π111R 22
∴2πr=3. ∴R=3r.∴S 侧=2³2πr ²R=2²2πr²3r=6πr ³2=3πr .
S 全面积=S侧+S底=3πr +πr =4πr . ∴S 表:S 底=3πr :4πr =3:4. 2.C 解:设圆锥母线为ι,底面半径为r ,由题意,得ι=2r.
2
2
2
2
2
1
2
∴S 侧=2²2πr ²ι=πr ³2 r=2πr
2
2
∴S 侧:S 底=2πr :πr =2:1.
3.D 解:圆的周长为2π²OA=2π³2=4π.
13
⌒
∴劣弧AB 的长为4³4π=π,优弧AB 的长为4³4π=3π.
⌒
设含劣弧AB 的扇形围成的圆锥的底面半径为r 1,含优弧AB 的扇形围成的圆锥的底面
⌒⌒
1⎧
r =, 1⎪⎪2⎨⎧2πr 1=π,
⎪r =3. ⎨
⎪222πr 2=3π.
半径为r 2,则⎩解得⎩
点拨:不能漏掉含优弧AB 的扇形,而选错A.
4.B 点拨:认真分析图形,发挥空间想象力.
5.B 解:由题意知旋转后的几何体为以AC 为高,AB 为母线,BC 为底面半径的圆锥,
⌒
11
2
所以S 侧=2²2π²BC²AB=2³2π³3³4=12π(cm )
6.B 解:设圆锥底面圆的半径为r ,母线长为l ,则l =8cm,πr²l =32π.
1
7.6 解:设圆锥的底面半径为r ,则2²2πr²10=60π,解得r=6.
1
22
8.10πcm 解:S 侧=2πr ²l ²2=π³2³5=10π(cm ).
1
9.1:2:3 解:设轴截面(等边三角形)边长为a ,则圆锥的底面半径为2a ,母线
为a.
a π1a π
222
∴S 底=π²(2)=4a ,S 侧=2²2π²2²a=2a .
π2π23π2
a +a =a
24S 全=S底+S侧=4. π22232
a :πa :πa
44∴S 底:S 侧:S 全=4=1:2:3.
点拨:恰当设元,分别求出各面积再求比值.
n πR 120π⨯30=180180=20π,∴2πr=20π,r=10cm. 10.10cm 解:l =
120π
222
11.400πcm 点拨:l =180³30=20π,20π=2πr ,r=10,S 底=πr =10π=100π,11
2
S 侧=2l R=2³20π³30=300π,∴S 全=S底+S侧=400cm.
1
12.A 点拨:由公式S 侧=2²2πr²R=πrR ,所以50πr=2000π,2r=80.
13.解:侧面积为20πcm ,圆心角为288°,由勾股定理可得母线长为5cm ,S
2
侧
r 4
2
=πl r=20πrcm ,圆心角α=l ³360°=5³360°=288°.
2
2
14.解:旋转体的表面积是2πa .
15.解:由圆锥锥角相等,可知两圆的轴截面的两个等腰三角形相似,另一圆锥的底面
2
半径10cm ,底面面积为100πcm .
a
πr 2=l :16.解:设轴截面等腰三角形的腰长是a ,则圆锥底面半径为2,S 侧:S 底=πr l :
r=2:.
17.解:设圆锥底面周长为C ,则C=2πr=2π³2=4π. 又此周长即为圆锥侧面展开图
απ⨯SB
的扇形弧长,∴C=180
22
18.解:(1)S 全=πr +πr l =100π+200π=300π(cm ). (2)如答图3-8-1所示,OS 为圆锥的高
.
180C 180⨯4π
=π⨯SB π⨯6=120°. . ∴a=
在Rt △OSA 中,OS=OA -AS =
2
2
202-102=103(cm ).
AS 1
=
(3)在Rt △OSA 中,sin α=OA 2,∴α=30°.
βπl
(4)设侧面展开图扇形的圆心角底数为β,则2πr=180. ∴β=180°. ∴侧面展开图扇形的圆心角为180°.
点拨:关于圆锥的轴截面面积的计算问题,关键是结合图形分析清楚轴截面的各元素与圆锥各元素之间的关系,圆锥有无数个轴截面,它们是全等的等腰三角形.
120π⨯30
=20π
α180二、19.解:设底面半径为r ,锥角为. ∵AB 的长为,∴2πr=20π.
⌒
∴r=10(cm ).
α
∴sin 2
点拨:圆锥的锥角是指圆锥的轴截面中两母线所夹的等腰三角形的顶角,通常是在底面半径、高和母线组成的直角三角形中,首先求出锥角的一半,再得锥角.
20.解:(1)如答图3-8-2为圆锥的轴截面,SA 、SB 为母线,SO 为高,AB 为底面圆的直径、高和母线组成的直角三角形中,首先求出锥角的一半,再得锥角.
20.解:(1)如答图3-8-2为圆锥的轴截面,SA 、SB 为母线,SO 为高,AB 为底面圆的
=
10α
≈0. 3333. 30查表得2=19°28′,∴α=38°56′.
SO 23
=
sin 60︒31
2=4,OB=SB²cos60°=4³2=2,∴直径,所以SO=23. 在Rt △SOB 中,SB=
11
22
S 侧=2π²OB²2²SB=2π³2³2³4=8π,S 全=S侧+S底=8π+π²OB =4π+8π=12π(cm ).
n π⋅SB 216n π
=8π=8π360360(2)设圆锥侧面展开图的圆心角为n°,则,即,解得n=180,
所以圆锥的侧面展开图如答图3-8-3.
21.解:绕直线AC 旋转一周所得图形如答图3-8-4.
在Rt △ABC 中,OB=AB²cos45°=5
2⨯
2
2=5.
1
2
∴所得图形的面积为2S 侧=2³2³2π³OB ³AB=2π³5³5=502π(cm )
.
点拨:发挥想象力. 能想象出旋转后的图形面积为两个圆锥的侧面积之和.
n πR
三、22.解:设扇形的半径为R ,圆锥底面半径为r ,那么r=0.5m,2πr=180,
300πR
2π³0.5=180,解得R=0.6m. 答:略.
点拨:扇形的弧长即为圆锥底面圆的周长.
18
23.解:设圆锥的底面半径为r ,那么2πr=36,∴r=π.
11
2
∴圆锥的侧面积为2πr ²l ²2=36³8³2=144(m ).
∴实际需要油毡的面积为144+144³10%=158.4(m ). 答:略.
2
1
点拨:本题还可以用36³8³2直接求得圆锥的侧面积.
2
24.解:(1)连接BC. ∵∠BAC=90°,∴弦BC 为直径. ∴AB=AC.∴AB=AC=BC²
sin45°=2.
1
2
∴S 阴影=S⊙O -S 扇形ABC =π(2) -
90π(
22)
π2=
3608(m2).
90π⋅
2
2
.
(2)设圆锥底面圆的半径为r ,而弧BC 的长即为圆锥底面的周长,2πr=
⌒
180
2
解得r=8(m).
答:略.
点拨:阴影部分的面积是用圆减去一个圆心角为90°的扇形的面积. 关键是求扇形的半径,而扇形的弧长实际上是圆锥底面圆的周长.
3
四、25.解:方案甲:连接OH ,设EF=x,则OF=EF²cot60°=3x.
33(7-23) x +x
222222
37在Rt △OGH 中,OH =GH+OG,即1=x+(3). 解得x =.
方案乙:作OM ⊥G ′H ′于M ,交E ′F ′于N ,则M 、N 分别是G ′H ′和E ′F ′的中点,
∠NOF ′=30°.
3
2222
连接OG ′. 设E ′F ′=y,则ON=2y. 在Rt △OG ′M 中,OM +MG′=OG′,∴y =2-3.
22
若3≈1.73,则x =0.287≈0.29,y =0.27,
∴x ﹥y ,即按甲方案剪得的正方形面积较大. 五、26.D 解:如冰淇淋纸筒示意图(答图3-8-5),根据题意,得SA=SB=5cm,AB=6cm.
2
2
AB
圆锥的底面周长为l =2π²2=2π²3=6π,
111
2
∴S 侧=2l ²R=2²SB ²l =2³5³6π=15π(cm ).
点拨:冰淇淋纸筒侧面积是圆锥的侧面积,不能加上底面面积. 27.直角梯形以垂直于底边的腰;球或球体 28.解:在△SAB 中,SA=SB,∠ASB=120°.
∵SO ⊥AB ,∴O 为AB 的中点,且∠ASO=∠BSO=60°.
3
=93
在Rt △ASO 中,OA=27m,∴SO=OA²cot ∠ASO=27³cot60°=27³3≈15.6(m ).
答:略.
424
333
加试题:1.解:V 球=3πR ,实验结果表明:2V 圆锥=V半球,即V 半球=3πR ,∴V 球=3πR .
点拨:数学试验是获得一些结论的重要途径,同时在获取知识培养能力,增强毅力等方面有很大益处.
222
2.解:不等式两边加上1,移项整理后有a -4a+b-6b+c-12c+49﹤1,
222222
∵a 、b 、c 为正整数,∴a -4a+b-6b+c-12c+49≤0,即(a-2)+(b-3)+(c-6)≤0. ∴a-2=0,b-3=0,c-6=0.∴a=2,b=3,c=6.
111++236)2³3³6=136=1. ∴原式=(
点拨:(1)若x +y≤0,必有x=0,y=0;(2)通过本题应注重加“1”的妙用.
Ⅵ. 方案一:如答图3-8-6,⊙O 3是圆锥底面,⊙O 1和⊙O 2是圆柱底面
.
2
2
方案二:如答图3-8-7,⊙O 1和⊙O 2是圆柱底面,⊙O 3是圆锥底面.
11
(1)圆锥半径为2³2³2=0.5m.
(2)如答图3-8-7,连接OO 1、OO 2、O 2O 3、O 1O 3、O 1O 2,设⊙O 1与⊙O 2的半径为ym ,⊙O 3
的半径为xm. ∵⊙O 1和⊙O 2外切于点D ,∴OD ⊥O 1O 2,
设⊙O 1切AB 于点C ,连接O 1C ,∴O 1C ⊥AB. ∴四边形O 1COD 为正方形.OD=y.
222222
∴OO 1=O1D +OD. ∴(1-y)=y+y. ∴y=-1±2.
∵y ﹥0,∴y=2-1. ∴圆柱底面半径为(2-1)m.
222
∵O 1O 3=O2O 3,O 1D=O2D ,∴O 3D ⊥O 1O 2. ∴O 1O 3=O1D +O3D .
222
∴(x+y)=y+(1-x-y). ∴x=1-2y=3-22.
∴圆锥底面半径为(3-22)m. (3)四边形OO 1O 3O 2是正方形.
由(2)知O 1O 3=x+y=2-2,O 1O=1-y=2-2.
同理OO 2=O2O 3=2-2,即O 1O=O1O 3=O2O 3=OO2. ∴四边形OO 1O 3O 2是菱形. ∵OO 3=1-x=2-2,O 1O 2=2y=22-2,∴OO 3=O1O 2. ∴四边形OO 1O 3O 2是正方形.