Question

圆台的上、下底面半径分别为5cm、10cm，母线长AB=20cm，从圆台母线AB的中点M拉一条绳子绕圆台侧面转到A点（A在下底面），求：
（1）绳子的最短长度；
（2）在绳子最短时，上底圆周上的点到绳子的最短距离．

Answer 1

分析：（1）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．
（2）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．

解答：解：（1）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．
有图得：所求的最短距离是MB'，
设OA=R，圆心角是α，则由题意知，
10π=αR  ①，20π=α（20+R）  ②，由①②解得，α=

π

2

，R=20，
∴OM=30，OB'=40，则MB'=50cm．
故绳子最短的长度为：50cm．
（2）作OC垂直于B'M交于D，OC是顶点O到MB'的最短距离，
则DC是MB'与弧AA'的最短距离，DC=OC-OD=

OM•OB′

MB′

-20=4cm，
即绳子上各点与上底面圆周的最短距离是：4cm．

点评：本题考查了在几何体表面的最短距离的求出，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．