题目内容
【题目】从一张半径为3的圆形铁皮中裁剪出一块扇形铁皮(如图1阴影部分),并卷成一个深度为米的圆锥筒(如图2).若所裁剪的扇形铁皮的圆心角为.
(1)求圆锥筒的容积;
(2)在(1)中的圆锥内有一个底面圆半径为的内接圆柱(如图3),求内接圆柱侧面积最大时的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
(1)根据圆锥的结构特征,扇形即为为圆锥的侧面展开图,求出圆锥的底面半径和高,即可求出容积;
(2)根据圆柱内接圆锥关系,求出圆柱的高与底面半径的关系式,进而求出圆柱侧面积的目标函数,根据函数特征求其最值即可.
(1)设圆锥筒的半径为,容积为,
∵所裁剪的扇形铁皮的圆心角为,
∴,解得,
∴,
∴.
∴圆锥筒的容积为.
(2)设内接圆柱高为则有,由圆锥内接圆柱的轴截面图,
得,
所以内接圆柱侧面积
,
所以当时内接圆柱侧面积最大.
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