题目内容

已知一个圆锥的侧面积是它的内切球的表面积的2倍,求它的侧面积与底面积的比.
考点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台)
专题:空间位置关系与距离
分析:设圆锥的母线长为l,底面半径为r,高为h,内切球半径为R,内切球半径为R,则圆锥的侧面积与底面积的比为
l
r
,结合圆锥的侧面积是它的内切球的表面积的2倍,构造关于
l
r
的方程,解方程可得答案.
解答: 解:设圆锥的母线长为l,底面半径为r,高为h,
则圆锥的侧面积S=πrl,
底面积S=πr2
∴圆锥的侧面积与底面积的比为
l
r
=
1
cost
(其中t为侧面与底面夹角)
设内切球半径为R,
则圆锥的内切球面积S=4πR2
∵圆锥的侧面积是它的内切球的表面积的2倍,
∴πrl=8πR2,即rl=8R2
又∵
R
r
=tan
t
2

l
r
=8tan2
t
2
)=
8(1-cost)
1+cost
=
8(1-
1
l
r
)
1+
1
l
r

解得:
l
r
=
7-
17
2
点评:本题综合考查有关扇形和圆锥的相关计算.解题思路:解决此类问题时要紧紧抓住两者之间的两个对应关系:(1)圆锥的母线长等于侧面展开图的扇形半径;(2)圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长.正确对这两个关系的记忆是解题的关键.
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