题目内容
【题目】如图:一个圆锥的底面半径为2,高为6,在其中有一个半径为x的内接圆柱.
(1)试用x表示圆柱的体积;
(2)当x为何值时,圆柱的侧面积最大,最大值是多少.
【答案】
(1)解:∵圆锥的底面半径为2,高为6,
∴内接圆柱的底面半径为x时,它的上底面截圆锥得小圆锥的高为3x
因此,内接圆柱的高 h=6﹣3x;
∴圆柱的体积V=πx2(6﹣3x) (0<x<2)
(2)解:由(1)得,圆柱的侧面积为
S侧=2πx(6﹣3x)=6π(2x﹣x2) (0<x<2)
令t=2x﹣x2,当x=1时tmax=1.可得当x=1时,( S侧)max=6π
∴当圆柱的底面半径为1时,圆柱的侧面积最大,侧面积有最大值为6π.
【解析】(1)根据圆锥的底面半径为2、高为6,可得内接圆柱的半径为x时,它的高h=6﹣3x,由此结合圆柱体积公式即可列出用x表示圆柱的体积的式子;(2)由(1)可得圆柱的侧面积S侧=6π(2x﹣x2),结合二次函数的单调性与最值,可得当圆柱的底面半径为1时,圆柱的侧面积最大,侧面积有最大值为6π.
【考点精析】利用旋转体(圆柱、圆锥、圆台)对题目进行判断即可得到答案,需要熟知常见的旋转体有:圆柱、圆锥、圆台、球.
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