3.4 第3课时 圆锥的表面展开图
一、选择题
图K-59-1
1.2017·南充如图K-59-1,在Rt△ABC中,AC=5 cm,BC=12 cm,∠ACB=90°,把Rt△ABC绕BC所在的直线旋转一周得到一个几何体,则这个几何体的侧面积为( )
A.60π cm2 B.65π cm2
C.120π cm2 D.130π cm2
2.若圆锥侧面展开图是半径为3 cm的半圆,则此圆锥的底面半径是( )
A.1.5 cm B.2 cm C.2.5 cm D.3 cm
3.已知圆锥的母线长为6 cm,底面圆的半径为3 cm,则此圆锥侧面展开图的圆心角的度数是( )
A.30° B.60° C.90° D.180°
4.如图K-59-2所示,在正方形铁皮图(a)上剪下一个圆和一个扇形,使之恰好围成一个如图(b)所示的圆锥模型,设圆的半径为r,扇形的半径为R,则R与r之间的关系为( )
A.R=2r B.R=r C.R=3r D.R=4r
图K-59-2
5.2017·绵阳“赶陀螺”是一项深受人们喜爱的运动.如图K-59-3所示是一个陀螺的立体结构图.已知底面圆的直径AB=8 cm,圆柱部分的高BC=6 cm,圆锥体部分的高CD=3 cm,则这个陀螺的表面积是( )
图K-59-3
A.68π cm2 B.74π cm2
C.84π cm2 D.100π cm2
二、填空题
6.若圆锥的轴截面是一个边长为4的等边三角形,则将这个圆锥的侧面展开后所得的扇形圆心角的度数是________.
7.2017·莱芜圆锥的底面周长为,母线长为2,P是母线OA的中点,一根细绳(无弹性)从点P绕圆锥侧面一周回到点P,则细绳的最短长度为__________.
三、解答题
8.如图K-59-4,在⊙O中,AB=4 ,AC是⊙O的直径,AC⊥BD于点F,∠A=30°.
(1)求图中阴影部分的面积;
(2)若用阴影扇形OBD围成一个圆锥侧面,请求出这个圆锥的底面半径.
图K-59-4
9.如图K-59-5所示,有一个圆锥形的粮堆,过一条直径两端点的两条母线与该直径组成一个边长为6 m的正三角形ABC,粮堆母线AC的中点P处有一只老鼠正在偷吃粮食.此时,小猫正在B处,它要沿圆锥侧面到达P处捕捉老鼠,求小猫所经过的最短路程.
图K-59-5
10拓展探究如图K-59-6,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2 ,AD=2,求四边形ABCD绕AD旋转一周所得几何体的表面积.
图K-59-6
1.[答案] B
2.[解析] A ∵扇形是半径为3 cm的半圆,∴侧面展开图的弧长为π×3=3π(cm),∴圆锥底面圆的周长为3π cm,设其半径为r cm,则2πr=3π.由此可求出r=1.5.
3.[答案] D
4.D.
5.[答案] C
6.[答案] 180°
7.[答案] 1
[解析] 将圆锥的侧面展开,如图.
取OA′的中点P′,连结PP′,则PP′ 的长即为细绳的最短长度.
设∠O=n°,由题意得=,
∴∠O=60°.
∵OP=OP′=×2=1,
∴△OPP′是等边三角形,
∴PP′=1.
8.[解析] 要求图中扇形的面积,关键是求出⊙O的半径及圆心角∠BOD的度数.
解:(1)连结BC.
∵AC为⊙O的直径,∴∠ABC=90°.
在Rt△ABC中,∵AB=4 ,∠A=30°,
∴AC=8.
∵OA=OB,∴∠ABO=∠A=30°,
∴∠BOC=60°.
∵AC⊥BD,∴∠BOD=2∠BOC=120°,
∴S阴影===.
即阴影部分的面积为π.
(2)设圆锥的底面半径为r,则底面周长为2πr,∴2πr=,解得r=.
故这个圆锥的底面半径为.
9.解:设圆锥底面半径为r,母线长为l,
侧面展开后扇形圆心角为n°,故2πr=πl,
由题设知2r=l=6 m,
∴n=180,即侧面展开图为一个半圆,如图所示.
则△ABP为直角三角形,BP即为最短路线.
在Rt△ABP中,AB=6 m,AP=AB=3 m,
∴BP===3 (m).
答:小猫所经过的最短路程是3 m.
10解:如图,过点C作CE⊥AD交其延长线于点E,延长AD,BC交于点F.
∵∠ADC=135°,
∴∠CDE=45°.
∵CD=2,
∴DE=CE=2.
∵AD=2,∴AE=4.
∵∠DAB=90°,
∴CE∥AB,
∴△FEC∽△FAB,
∴==,
∴=,
∴FE=,∴FC==.
由勾股定理可求得FB=,∴BC=5.
∴S表=S圆锥FAB侧-S圆锥FCE侧+S圆锥DCE侧+S⊙A=π×5×-π×2×+π×2×2+π×52=(60+4 )π.