题目内容
已知一个圆锥的底面半径为R,高为H,在其中有一个高为x的内接圆柱. 如图所示.(1)若设圆柱底面半径为r,求证:r=R(1-);
(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大?并求出这个最大值.
【答案】分析:(1)我们可以画出圆锥的轴截面,将空间问题转化为平面问题,然后根据相似三角形的性质和比例的性质,易得到结论.
(2)由圆柱的侧面积公式,我们易得S侧=2πrx=2πxR(1-),展开后易得一个关于x的二次函数解析式,根据二次函数的性质易得到其最大值,及对应的x的值.
解答:解:(1)根据已知,如下图所示
记轴截面为△SAB,EFGH为内接矩形,F在SB上.
则,
则,
r=R(1-).(4分)
(2)S侧=2πrx=2πxR(1-)(6分)
=(8分)
当x=时,ymax=(10分)
点评:本题考查的知识点是圆锥的几何特征及圆锥及圆柱的侧面积公式,将空间问题转化为平面问题是解答立体几何题最常用的思路.
(2)由圆柱的侧面积公式,我们易得S侧=2πrx=2πxR(1-),展开后易得一个关于x的二次函数解析式,根据二次函数的性质易得到其最大值,及对应的x的值.
解答:解:(1)根据已知,如下图所示
记轴截面为△SAB,EFGH为内接矩形,F在SB上.
则,
则,
r=R(1-).(4分)
(2)S侧=2πrx=2πxR(1-)(6分)
=(8分)
当x=时,ymax=(10分)
点评:本题考查的知识点是圆锥的几何特征及圆锥及圆柱的侧面积公式,将空间问题转化为平面问题是解答立体几何题最常用的思路.
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