中考数学将半径=4的半圆围成一个圆锥,在圆锥内接一个圆柱,求当圆柱的侧面积最大时,圆柱的底面半径=?请写过程
将半径=4的半圆围成一个圆锥,在圆锥内接一个圆柱,求当圆柱的侧面积最大时,圆柱的底面半径=?
如图
半径为4的半圆的弧长为πr=4π
围成圆锥体后,圆锥体的底面圆周长为4π,圆锥体母线OA=4
那么底面圆的半径PA=4π/(2π)=2
则在Rt△APO中,OP=4*(√3/2)=2√3
设圆柱体与圆锥体侧面相交于点C,圆柱体的高为h=BC
设圆柱体底面圆半径为BP=r(0<r<2)
则由Rt△ABC∽Rt△APO得到:AB/AP=BC/OP
即,(2-r)/2=h/2√3
所以,h=√3*(2-r)
则圆柱体的侧面积S=2πr*h
=2πr*√3*(2-r)
=2√3π*(-r^2+2r)...全部
将半径=4的半圆围成一个圆锥,在圆锥内接一个圆柱,求当圆柱的侧面积最大时,圆柱的底面半径=?
如图
半径为4的半圆的弧长为πr=4π
围成圆锥体后,圆锥体的底面圆周长为4π,圆锥体母线OA=4
那么底面圆的半径PA=4π/(2π)=2
则在Rt△APO中,OP=4*(√3/2)=2√3
设圆柱体与圆锥体侧面相交于点C,圆柱体的高为h=BC
设圆柱体底面圆半径为BP=r(0<r<2)
则由Rt△ABC∽Rt△APO得到:AB/AP=BC/OP
即,(2-r)/2=h/2√3
所以,h=√3*(2-r)
则圆柱体的侧面积S=2πr*h
=2πr*√3*(2-r)
=2√3π*(-r^2+2r)
那么,对于二次函数f(r)=-r^2+2r来说,当r=-b/2a=1时有最大值
所以,圆柱体侧面积最大时,底面圆半径为r=1
。
收起