题目内容

如图,圆台上底半径为1,下底半径为4,母线AB=18;从AB的中点M拉一条绳子绕圆台侧面转到点A,则绳子的最短长度为
21
21
当绳子最短时,上底圆周上的点到绳子的最短距离为
.
分析:由题意需要画出圆台的侧面展开图,并还原成圆锥展开的扇形,则所求的最短距离是平面图形两点连线,根据条件求出扇形的圆心角以及半径长,在求出最短的距离;取MB′的中点E,连接OE,交圆台上底展开图于F,则EF为所求.
解答:
解:画出圆台的侧面展开图并还原成圆锥展开的扇形,且设扇形的圆心为O.
根据两点之间线段最短,可得所求的最短距离是MB',
设OA=R,圆心角是α,则
∵圆台上底半径为1,下底半径为4,母线AB=18
∴2π=αR ①,8π=α(18+R) ②,
由①②解得,α=
,R=6,
∴OM=15,OB'=24,
∴由余弦定理可得MB′
2=15
2+24
2-2×15×24×cos
=441
∴MB′=21.
取MB′的中点E,连接OE,交圆台上底展开图于F,则EF为所求
∴cos∠OMB′=
=
∴OE=
∴EF=
-6故答案为:21,
-6.
点评:本题考查在几何体表面的最短距离,一般方法是把几何体的侧面展开后,根据题意作出最短距离即两点连线,结合条件求出,考查了转化思想.
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