题目内容

一圆柱高9cm,底面半径2cm,点A,B分别是圆柱两底面圆周上的点,且A,B在同一母线上,一只蚂蚁从A顺着圆柱侧面绕n圈爬行到B,求最短路径.
考点:平面展开-最短路径问题
专题:
分析:要求圆柱体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将圆柱体展开,然后利用两点之间线段最短解答.
解答:解:圆柱体的展开图如图所示:用一棉线从A顺着圆柱侧面绕n圈到B的运动最短路线长是:nAC;
即在圆柱体的展开图长方形中,将长方形平均分成n个小长方形,A沿着n个长方形的对角线运动到B的路线最短;
∵圆柱底面半径为2cm,
∴长方形的宽即是圆柱体的底面周长:2π×2=4π(cm);
又∵圆柱高为9cm,
∴小长方形的一条边长是
9
n
cm;
根据勾股定理求得AC=
(4π)2+(
9
n
)2
cm;
∴nAC=
16n2π2+81
cm.
答:最短路径为
16n2π2+81
cm.
点评:本题主要考查了圆柱的计算、平面展开--路径最短问题.圆柱的侧面展开图是一个长方形,此长方形的宽等于圆柱底面周长,长方形的长等于圆柱的高.本题就是把圆柱的侧面展开成长方形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
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