例1:圆锥底面半径为10,母线长为60,底面圆周上一点B沿侧面绕两周回到B点那么最短距离为

例2:已知一个圆锥的底面半径为R,高为H,在其中有一个高为x的内接圆柱.

(1)求圆柱的侧面积;

(2)x为何值时,圆柱的侧面积最大?

分析:(1)首先要画出圆锥的轴截面△OAB,那么内接圆柱的轴截面为矩形CDEF,因为内接圆柱的高知道为x,故关键求r,怎样求r?(生:

例3:如图,圆柱的轴截面ABCD是正方形,点E在底面的圆周上,AF⊥DE,F是垂足.   (1)求证:AF⊥DB;   (2)如果圆柱与三棱锥D-ABE的体积的比等于3π,求直线DE与平面ABCD所成的角.

    解析 本题中,圆柱是“外包装”,三棱锥D-ABE是“骨架”,核心问题是平面和平面、直线和平面、直线和直线的位置关系.解答过程中多次考查各种垂直关系的性质和判定,还有角的计算.   证明(1)DA⊥平面ABE,∴DA⊥BE,又AE⊥BE,∴BE⊥平面ADE,    ∴DE是直线DB在平面ADE内的射影,由AF⊥DE及三垂线定理,知AF⊥DB.   (2)过E作EH⊥AB,H是垂足,连结OH,由平面ABCD⊥平面ABE,知EH⊥平面ABCD,则∠EDH为直线DE与平面ABCD所成的角.   设圆柱底面半径为R,则DA=AB=2R,于是,    依题意:,得EH=R,   可知H是圆柱底面的圆心,∴AH=R,则,   ∴,故所求角为

例4: 设圆锥底面圆周上两点A,B间的距离为2,圆锥顶点到直线AB的距离为,AB和圆锥的轴的距离为1,则该圆锥的体积为___________.

解析  本题考查直线与直线的位置关系及圆锥体积公式的应用.

 

如图,依题意,有AB=2,SO⊥底面圆O,SC⊥AB于C,则SC=,∴OC⊥AB,则OC=1 ∴SO=,OA=   ∴

例5. 已知圆锥底面直径AB=2,轴截面∠APB=90°,底面半径OC⊥AB

(1)求二面角B-PA-C的正切值

(2)求圆锥内接圆柱的最大侧面积及相应的高

10. 在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB1BC1AB=CC1=aBC=b.

(1)设EF分别为AB1BC1的中点,求证:EF∥平面ABC

(2)求证:A1C1AB

(3)求点B1到平面ABC1的距离.

(1)证明:∵EF分别为AB1BC1的中点,

EFA1C1.∵A1C1AC,∴EFAC. 

 ∴EF∥平面ABC.

(2)证明:∵AB=CC1

AB=BB1.又三棱柱为直三棱柱,

∴四边形ABB1A1为正方形.连结A1B,则A1BAB1.

又∵AB1BC1

AB1⊥平面A1BC1.  ∴AB1A1C1.

A1C1AA1

A1C1⊥平面A1ABB1.  ∴A1C1AB.

(3)解:∵A1B1AB,∴A1B1∥平面ABC1.

A1到平面ABC1的距离等于B1到平面ABC1的距离.过A1A1GAC1于点G, 

 ∵AB⊥平面ACC1A1

ABA1G.从而A1G⊥平面ABC1,故A1G即为所求的距离,即A1G=.

评述:本题(3)也可用等体积变换法求解.

[探索题](2004年春季上海)如下图,点P为斜三棱柱ABC-A1B1C1的侧棱BB1上一点,PMBB1AA1于点MPNBB1CC1于点N.

(1)求证:CC1MN

(2)在任意△DEF中有余弦定理:DE2=DF2+EF2-2DF·EFcosDFE.拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱的三个侧面面积与其中两个侧面所成的二面角之间的关系式,并予以证明.

(1)证明:∵CC1BB1CC1PMCC1PN

CC1⊥平面PMNCC1MN.

(2)解:S2=S2+S2 -2S·Scosα

其中α为平面CC1B1B与平面CC1A1A所成的二面角.

CC1⊥平面PMN,∴上述的二面角为∠MNP.

在△PMN中,

PM2=PN2+MN2-2PNMNcosMNP

PM2CC12=PN2CC12+MN2CC12

-2(PN·CC1)·(MN·CC1)cosMNP.

=PN·CC1=MN·CC1

S=PM·BB1

S2=S2+S2

2S·Scosα

 0  426280  426288  426294  426298  426304  426306  426310  426316  426318  426324  426330  426334  426336  426340  426346  426348  426354  426358  426360  426364  426366  426370  426372  426374  426375  426376  426378  426379  426380  426382  426384  426388  426390  426394  426396  426400  426406  426408  426414  426418  426420  426424  426430  426436  426438  426444  426448  426450  426456  426460  426466  426474  447090 

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