内容正文:
3.2 简单几何体的表面展开图
【考点01:几何体的表面积】
【考点02:圆锥的侧面积】
【考点03:圆锥的高】
【考点04:圆锥的圆心角】
【考点05:圆锥展开图最短路径】
知识点1 常见立方体的展开图
立体图形的展开图:有些立体图形是由一些平面图形围成的,将它们的表面适当剪开,可以展开成平面图形。这样的平面图形称为立体图形的展开图。
1.正方体的展开图有如下几种情况:
中间四个面,上下各一面:
中间三个面,一二隔河见:
中间两个面,楼梯天天见: 中间没有面,两两连成线:
2.长方体的展开图
3.圆柱的展开图
(1)圆柱侧面展开图
=
(2)
圆柱的体积:
4.圆锥侧面展开图
(1)=
(2)圆锥的体积:
注意:圆锥的底周长=扇形的弧长(
【考点01:几何体的表面积】
【典例1】如图是一个钢坯零件的三视图,其中俯视图为菱形,其测量数据如图所示(单位:).请根据以上信息求出该钢坯零件的表面积.
【变式1-1】一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为
【变式1-2】如图,按照三视图确定该几何体的全面积是(图中单位:) (用含有式子表示)
其中俯视图是正六边形,则该几何体的侧面积为 .
【考点02:圆锥的侧面积】
【典例2】如图,圆锥的底面半径为,高为,则圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】若圆锥的母线长为4,底面半径为3,则该圆锥的侧面积是 .
【变式2-2】圆锥的侧面展开图的面积为,圆锥母线与底面圆的半径之比为,则母线长为 .
【变式2-3】如图,在中,,,将绕直线旋转一周,会得到一个几何体,则这个几何体的侧面积等于 .(结果保留)
【考点03:圆锥的高】
【典例3】用圆心角为,半径为的扇形纸片卷成一个圆锥形无底纸冒(如图所示),则这个纸冒的高是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,点O、A、B都在格点上,若扇形是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】在数学实践活动中,某同学用一个扇形制作了一个圆锥形的纸帽,若扇形的圆心角为,半径为6,则圆锥的高为 .
【变式3-3】如图,正六边形的边长为6,点B,F在上,若图中阴影部分恰是一个圆锥的侧面展开图,则这个圆锥高为 .
【考点04:圆锥的侧面展开的圆心角】
【典例4】若一个圆锥的底面圆的半径是,母线长是,则该圆锥的侧面展开图的圆心角的度数是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】一个圆锥的底面半径为,母线长为,则此圆锥的侧面展开图扇形的圆心角等于 度.
【变式4-2】底面直径为6的圆锥,母线长为9,则圆锥侧面展开图圆心角的度数为 .
【变式4-3】如图,是一圆锥的主视图,根据图中所标数据,圆锥侧面展开图的扇形圆心角为 度.
【考点05:圆锥侧面最短路径问题】
【典例5】如图是一个圆锥与其侧面展开图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6.
(1)求这个圆锥的侧面展开图中的度数;
(2)如果A是底面圆周上的一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到点A,求这根绳子的最短长度.
【变式5-1】如图,已知点C为圆锥母线的中点,为底面圆的直径,,,一只蚂蚁沿着圆锥的侧面从A点爬到C点,则蚂蚁爬行的最短路程为 .
【变式5-2】如图,有一个圆锥形粮堆,正三角形的边长为6m,粮堆母线的中点P处有一只老鼠正在吃粮食,此时小猫正在B处,它要沿圆锥侧面P处捉老鼠,小猫所经过的最短路程是 m.
1.下列图形中可以折成正方体的是( )
A. B. C. D.
2.如图已知扇形的半径为,圆心角的度数为,若将此扇形围成一个圆锥的侧面,则围成的圆锥底面圆的半径为( )
A. B. C. D.
3.如图,的斜边,一条直角边,现以边所在直线为轴将这个三角形旋转一周,得到一个圆锥,则这个圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
4.为了拉动乡村经济振兴,某村设立了一个草帽手工作坊,让留守的老人也能赚钱,其制作工艺中用固定规格的扇形草毡围成一个底面周长为,侧面积为的圆锥形草帽,则制作工艺中所使用扇形草毡的圆心角为( )
A. B. C. D.
5.如图,根据一个几何体的三视图,求这个几何体的表面积( )
A. B. C. D.
6.斐波那契螺旋线也称“黄金黑旋线”,是根据斐波那契数1,1,2,3,5,……画出来的螺旋曲线.如图,在每个边长为1的小正方形组成的网格中,阴影部分是依次在以1,1,2,3,5为边长的正方形中画一个圆心角为90°的扇形,将共圆弧连接起来得到的.若用图中接下来的一个四分之一圆做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为( )
A. B.2 C. D.4
7.如图,从边长为的正方形铁皮中,剪下一块圆心角为的扇形铁皮,要把它做圆锥形容器(接缝忽略不计),那么这个圆锥形容器的高为( )
A. B. C. D.
8.如图, 是一个几何体的三视图, 那么这个几何体的表面积是( )
A. B. C. D.
9.如图是由6个棱长均为1的正方体组成的几何体,该几何体的表面积为 .
10.将两个底面积相同的圆锥按如图方式粘合成一个新几何体,已知原来的两个圆锥母线长分别为,,新几何体的最大横截面圆的半径,则新几何体的表面积为 .
11.如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥母线,扇形的圆心角,则该圆锥的底面圆的半径r长为 .
12.有一个圆锥形的零件,底面半径长为,母线长为,用一张扇形铁皮恰好能将这个零件的侧面包裹住(接缝忽略不计),这张扇形铁皮的面积是 .
13.一个几何体由几个完全相同的小立方块搭成,从上面观察这个几何体,看到的形状如图所示,其中小正方形中的数字表示该位置的小正方体的个数.
(1)请画出从正面看、从左面看到的这个几何体的形状图;
(2)若小正方体的棱长为1,求这个几何体的表面积.
14.某三棱柱的三视图如图所示,已知俯视图中,.
(1)求出m,n的值;
(2)求该三棱柱的体积.
15.综合与实践
【主题】滤纸与漏斗
【素材】如图1所示:
①一张直径为的圆形滤纸;
②一只漏斗口直径与母线均为的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤1:取一张滤纸;
步骤2:按如图2所示步骤折叠好滤纸;
步骤3:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤4:将围成圆锥形的滤纸放入如图1所示漏斗中.
【实践探索】
(1)滤纸是否能紧贴此漏斗内壁(忽略漏斗管口处)?用你所学的数学知识说明.
(2)当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积.(结果保留)
16.【综合与实践】
主题:制作圆锥形生日帽.
素材:一张圆形纸板、装饰彩带.
步骤1:如图1,将一个底面半径为r的圆锥侧面展开,可得到一个半径为l、圆心角为的扇形.制作圆锥形生日帽时,要先确定扇形的圆心角度数,再度量裁剪材料.
步骤2:如图2,把剪好的纸板粘合成圆锥形生日帽,
(1)现在需要制作一个,的生日帽,请帮忙计算出所需扇形纸板的圆心角度数;
(2)为了使(1)中所制作的生日帽更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),求彩带长度的最小值.
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3.2 简单几何体的表面展开图
【考点01:几何体的表面积】
【考点02:圆锥的侧面积】
【考点03:圆锥的高】
【考点04:圆锥的圆心角】
【考点05:圆锥展开图最短路径】
知识点1 常见立方体的展开图
立体图形的展开图:有些立体图形是由一些平面图形围成的,将它们的表面适当剪开,可以展开成平面图形。这样的平面图形称为立体图形的展开图。
1.正方体的展开图有如下几种情况:
中间四个面,上下各一面:
中间三个面,一二隔河见:
中间两个面,楼梯天天见: 中间没有面,两两连成线:
2.长方体的展开图
3.圆柱的展开图
(1)圆柱侧面展开图
=
(2)
圆柱的体积:
4.圆锥侧面展开图
(1)=
(2)圆锥的体积:
注意:圆锥的底周长=扇形的弧长(
【考点01:几何体的表面积】
【典例1】如图是一个钢坯零件的三视图,其中俯视图为菱形,其测量数据如图所示(单位:).请根据以上信息求出该钢坯零件的表面积.
【答案】
【分析】考查由三视图判断几何体及几何体表面积的计算;根据菱形的面积公式,表面积侧面积个底面积解答即可.
【详解】解:由题意可得:菱形面积,边长为
∴该钢坯零件的表面积.
【变式1-1】一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为
【答案】/
【分析】本题考查了由三视图判断几何体的知识,解题的关键是首先根据三视图得到几何体的形状,难度不大.
首先根据三视图判断几何体的形状,然后计算其表面积即可.
【详解】解:观察该几何体的三视图发现其为半个圆柱,
半圆柱的直径为6,高为6,
故其表面积为:.
故答案为:.
【变式1-2】如图,按照三视图确定该几何体的全面积是(图中单位:) (用含有式子表示)
【答案】
【分析】本题主要考查学生对三视图掌握程度和灵活运用能力.由主视图和左视图确定是柱体,锥体还是球体,再由俯视图确定具体形状,确定圆锥的母线长和底面半径,从而确定其表面积.
【详解】解:由主视图和左视图为三角形判断出是锥体,由俯视图是圆形可判断出这个几何体应该是圆锥;
根据三视图知:该圆锥的母线长为,底面半径为,
故表面积.
故答案为:.
【变式1-3】几何体的三视图如图,其中俯视图是正六边形,则该几何体的侧面积为 .
【答案】108
【分析】本题考查了由三视图判断几何体的知识,解题的关键是能够根据三视图判断几何体的形状及各部分的尺寸,难度不大.观察该几何体的三视图发现该几何体为正六棱柱,然后根据提供的尺寸求得其侧面积即可.
【详解】因为俯视图是正六边形,主视图和左视图是矩形,可知这个几何体是一个正六棱柱.将正六棱柱的侧面展开是一个矩形,如图,
矩形的一条边长是正六边形的周长,即为,矩形的另一条边长是主视图的高,即为6,
所以展开图的矩形的面积为.故该几何体的侧面积为108.
故答案为:108
【考点02:圆锥的侧面积】
【典例2】如图,圆锥的底面半径为,高为,则圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要查了求圆锥的侧面积,先根据圆锥的底面半径和高,利用勾股定理求出圆锥的母线长;再结合圆锥的底面周长等于圆锥的侧面展开扇形的弧长,据此可得出扇形的弧长; 最后利用扇形的面积计算方法,即可.
【详解】解:由勾股定理得,圆锥的母线长为,
∵圆锥的底面周长为,
∴圆锥的侧面展开扇形的弧长为,
∴圆锥的侧面积为:.
故选:C.
【变式2-1】若圆锥的母线长为4,底面半径为3,则该圆锥的侧面积是 .
【答案】
【分析】本题考查求圆锥的侧面积,根据圆锥的侧面积公式:,进行计算即可.
【详解】解:∵圆锥的母线长为4,底面半径为3,
∴圆锥的侧面积是;
故答案为∶.
【变式2-2】圆锥的侧面展开图的面积为,圆锥母线与底面圆的半径之比为,则母线长为 .
【答案】/厘米
【分析】本题考查圆锥的侧面积,设圆锥的底面圆的半径为,根据圆锥的侧面积公式列出方程进行求解即可.
【详解】解:设圆锥的底面圆的半径为,则:母线长为,
由题意,得:,
∴(负值舍去),
∴母线长为.
故答案为:.
【变式2-3】如图,在中,,,将绕直线旋转一周,会得到一个几何体,则这个几何体的侧面积等于 .(结果保留)
【答案】
【分析】本题主要考查了圆锥的侧面积计算,勾股定理,面动成体,先利用勾股定理得到,再根据题意可得将绕直线旋转一周,会得到一个底面半径为3,母线长为5的圆锥,据此根据圆锥侧面积计算公式求解即可.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∵将绕直线旋转一周,会得到一个底面半径为3,母线长为5的圆锥,
∴这个几何体的侧面积等于,
故答案为:.
【考点03:圆锥的高】
【典例3】用圆心角为,半径为的扇形纸片卷成一个圆锥形无底纸冒(如图所示),则这个纸冒的高是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了扇形面积的计算.先求出扇形的弧长,根据扇形的弧长=圆锥的底面周长,用扇形的弧长,可求圆锥的底面半径,利用勾股定理得出答案.
【详解】解:∵扇形的弧长,
∴圆锥的底面半径为,
∴这个圆锥形筒的高为.
故选:B.
【变式3-1】在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,点O、A、B都在格点上,若扇形是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了圆锥的计算,先利用勾股定理的逆定理证明为等腰直角三角形,,设圆锥的底面圆的半径为,由于圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,则根据弧长公式得到,解方程求出,然后利用勾股定理计算该圆锥的高.
【详解】解:,,,
,
为等腰直角三角形,,
设圆锥的底面圆的半径为,
根据题意得,
解得,
该圆锥的高.
故选:A.
【变式3-2】在数学实践活动中,某同学用一个扇形制作了一个圆锥形的纸帽,若扇形的圆心角为,半径为6,则圆锥的高为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为扇形,扇形的弧长等于圆锥的底面圆的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,也考查了弧长公式和勾股定理.
先利用弧长公式得到圆心角为,半径为6的扇形的弧长为,根据圆锥的侧面展开图为扇形,扇形的弧长等于圆锥的底面圆的周长,则可计算出圆锥的底面圆的半径为2,然后根据勾股定理可计算出圆锥的高.
【详解】解:圆心角为,半径为的扇形的弧长,
圆锥的底面圆的周长为,
圆锥的底面圆的半径为2,
圆锥的高为.
故答案为:.
【变式3-3】如图,正六边形的边长为6,点B,F在上,若图中阴影部分恰是一个圆锥的侧面展开图,则这个圆锥高为 .
【答案】
【分析】本题考查了正多边形的内角,圆锥的侧面展开图的弧长与底面圆的关系,母线、底面圆的半径和圆锥的高构成直角三角形的关系,弄清弧长与圆锥的底面圆的周长的关系及母线、底面圆的半径和高的关系是解题的关键.
根据正六边形的内角和,即可求得内角的度数,进而根据边长等于的半径,根据弧长公式求得弧的长,再根据底面圆的周长就是弧的长,求得底面圆的半径,进而根据母线、底面圆的半径和圆锥的高构成直角三角形,求解.
【详解】解:∵正六边形的边长为6,
∴,
∴弧的长为:,
∵图中阴影部分恰是一个圆锥的侧面展开图.
∴弧的长即为圆锥底面的周长,
设圆锥底面圆的半径为,则,
解得:,
∴圆锥的高,
故答案为:.
【考点04:圆锥的侧面展开的圆心角】
【典例4】若一个圆锥的底面圆的半径是,母线长是,则该圆锥的侧面展开图的圆心角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了圆锥的有关计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.
根据圆锥的底面周长等于圆锥的侧面展开图的弧长,首先求得展开图的弧长,然后根据弧长公式即可求解.
【详解】解:圆锥侧面展开图的弧长是:,
设圆心角的度数是度.则,
解得:.
故选:C.
【变式4-1】一个圆锥的底面半径为,母线长为,则此圆锥的侧面展开图扇形的圆心角等于 度.
【答案】120
【分析】本题考查了圆锥的计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.圆锥的侧面展开图是扇形,圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长,利用弧长公式即可求解.
【详解】解:设圆锥的侧面展开图的圆心角是,
由题意得:,
解得:.
故答案为:.
【变式4-2】底面直径为6的圆锥,母线长为9,则圆锥侧面展开图圆心角的度数为 .
【答案】/120度
【分析】考查了圆锥的计算,圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.解题的关键是把扇形的弧长等于圆锥底面周长作为相等关系,列方程求解.根据展开图的扇形的弧长等于圆锥底面周长计算.
【详解】解:设圆心角为,
则,
解得.
故答案为:.
【变式4-3】如图,是一圆锥的主视图,根据图中所标数据,圆锥侧面展开图的扇形圆心角为 度.
【答案】120
【分析】本题考查的是圆锥与其展开图的认识,先求解底面圆的周长,展开图的扇形半径,再利用弧长公式列方程计算即可;
【详解】解:如图,
∵圆锥的底面半径为1,
∴圆锥的底面周长为,
∵圆锥的高是,
∴圆锥的母线长为:,
设扇形的圆心角为,
∴,
解得:.
答:圆锥的侧面展开图中扇形的圆心角为.
故答案为:120.
【考点05:圆锥侧面最短路径问题】
【典例5】如图是一个圆锥与其侧面展开图,已知圆锥的底面半径是2,母线长是6.
(1)求这个圆锥的侧面展开图中的度数;
(2)如果A是底面圆周上的一点,从点A拉一根绳子绕圆锥侧面一圈再回到点A,求这根绳子的最短长度.
【答案】(1)
(2)这根绳子的最短长度为
【分析】(1)结合侧面展开图是以6为半径,为弧长的扇形,由弧长公式求圆心角;
(2)在侧面展开图中,由两点之间线段最短得绳子的最短长度为的距离.
本题考查圆锥的几何性质,勾股定理、垂直定理,属于基础题.
【详解】(1)解: 设的度数为,
底面圆的周长等于,
解得.
(2)解:连接,过作于,
∴,
∵由(1)得
∴
∵
则
由,
∴,
∴,
∴,
即这根绳子的最短长度是.
【变式5-1】如图,已知点C为圆锥母线的中点,为底面圆的直径,,,一只蚂蚁沿着圆锥的侧面从A点爬到C点,则蚂蚁爬行的最短路程为 .
【答案】
【分析】本题考查平面展开—最短路径问题,圆锥的侧面展开图是一个扇形.扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长,本题就是把圆锥的侧面展开成扇形,化曲面为平面,用三角函数求解.
连接,先根据直径求出底面周长,根据底面周长等于展开后扇形的弧长可求出圆锥的侧面展开后的圆心角,可得是等边三角形,即可求解.
【详解】解:连接,如图所示,
∵为底面圆的直径,,
设半径为r,
∴底面周长,
设圆锥的侧面展开后的圆心角为,
∵圆锥母线,
根据底面周长等于展开后扇形的弧长可得:,
解得:,
∴,
∵半径,
∴是等边三角形,
∵点C为圆锥母线的中点,
∴,
在中,,
∴蚂蚁爬行的最短路程为,
故答案为:.
【变式5-2】如图,有一个圆锥形粮堆,正三角形的边长为6m,粮堆母线的中点P处有一只老鼠正在吃粮食,此时小猫正在B处,它要沿圆锥侧面P处捉老鼠,小猫所经过的最短路程是 m.
【答案】
【分析】由题意得,圆锥的底面半径为3m,母线线长为6m.求出底面周长,根据圆的底面周长等于展开后扇形的弧长,可求得展开后扇形的圆心角为,即圆锥侧面展开为半圆.点正好在半圆的中点处,由此得为直角三角,根据勾股定理即可求出的长,即小猫所经过的最短路径.
本题主要考查了圆锥的侧面展开图,及弧长的计算,熟练掌握弧长的计算公式是解题的关键.
【详解】为正三角形,
,
,
∵底面积圆的周长等于展开后扇形的弧长,得: ,
,则,
(m),
故答案为:.
1.下列图形中可以折成正方体的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了展开图折叠成几何体,只要有“田”“凹”字格的展开图都不是正方体的表面展开图.
由平面图形的折叠及正方体的展开图对选项进行分析,即可得到答案.
【详解】解:A,C,D围成几何体时,有两个面重合,故不能围成正方体;只有B能围成正方体.
故选B.
2.如图已知扇形的半径为,圆心角的度数为,若将此扇形围成一个圆锥的侧面,则围成的圆锥底面圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.设围成的圆锥的底面圆的半径为 ,利用圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长和弧长公式得到,然后解关于的方程即可.
【详解】解:设围成的圆锥的底面圆的半径为 ,
根据题意得,
解得,
即围成的圆锥的底面圆的半径为.
故选:B.
3.如图,的斜边,一条直角边,现以边所在直线为轴将这个三角形旋转一周,得到一个圆锥,则这个圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥的计算和点、线、面、体.可得圆锥的底面半径为,母线长为,再根据圆锥的侧面积底面周长母线长即可得出答案.
【详解】解:圆锥的侧面积为.
故选:B.
4.为了拉动乡村经济振兴,某村设立了一个草帽手工作坊,让留守的老人也能赚钱,其制作工艺中用固定规格的扇形草毡围成一个底面周长为,侧面积为的圆锥形草帽,则制作工艺中所使用扇形草毡的圆心角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥侧面积,弧长公式等知识;设扇形的半径为r,扇形面积可求得半径r;再由弧长公式即可求得扇形圆心角的度数.
【详解】解:设扇形的半径为r,则,
解得:;
设扇形圆心角度数为n度,则,
解得:,
即扇形圆心角为;
故选:B.
5.如图,根据一个几何体的三视图,求这个几何体的表面积( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查由三视图还原立体图形并求组合体的表面积,涉及圆柱的表面积求法,根据三视图准确得到立体图形,熟练掌握圆柱表面积求法列式求解即可得到答案,发挥空间想象能力,熟记圆柱表面积计算方法是解决问题的关键.
【详解】解:有这个几何体的三视图可知,几何体是两个圆柱的组合体,上层是直径较小的圆柱、下层是直径较大的圆柱,
这个几何体的表面积是两个圆柱的表面积减去上层圆柱底面圆面积的2倍,则;
;
这个几何体的表面积是,
故选:C.
6.斐波那契螺旋线也称“黄金黑旋线”,是根据斐波那契数1,1,2,3,5,……画出来的螺旋曲线.如图,在每个边长为1的小正方形组成的网格中,阴影部分是依次在以1,1,2,3,5为边长的正方形中画一个圆心角为90°的扇形,将共圆弧连接起来得到的.若用图中接下来的一个四分之一圆做圆锥的侧面,则该圆锥的底面半径为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】B
【分析】本题考查圆锥侧面积的计算,结合斐波那契数的规律,及扇形的弧长公式进行转化是解题关键.根据斐波那契数的规律,求出下一个圆弧的底面半径和弧长,结合圆锥的侧面积性质进行求解即可.
【详解】解:根据斐波那契数的规律可知,从第三项起,每一个数都是前面两个数之和,
∴接下来的扇形半径为,
对应的弧长,
设圆锥底面半径为r,则.
.
故选:B.
7.如图,从边长为的正方形铁皮中,剪下一块圆心角为的扇形铁皮,要把它做圆锥形容器(接缝忽略不计),那么这个圆锥形容器的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆锥的计算,扇形的弧长计算,勾股定理等知识点,先根据弧长公式求出圆锥的底面圆的周长,再求出圆锥的底面圆的半径,最后勾股定理求出圆锥形容器的高即可,
掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:圆锥的底面圆的周长为,
设圆锥的底面圆的半径为,
则,
解得:,
则这个圆锥形容器的高为,
故选:.
8.如图, 是一个几何体的三视图, 那么这个几何体的表面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查三视图,求圆锥的表面积,根据三视图可知立体图形为底面圆半径为3,高线为4的圆锥,根据圆锥的表面积的计算公式进行求解即可.
【详解】解:由图可知:立体图形为底面圆半径为3,高线为4的圆锥,
∴母线长为,
∴表面积为:;
故选C.
9.如图是由6个棱长均为1的正方体组成的几何体,该几何体的表面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了几何体的表面积求解,求出该几何体三视图中的正方形个数即可求解.
【详解】解:该几何体主视图上有个正方形,左视图和俯视图上有个正方形,
∴该几何体的表面积为:,
故答案为:
10.将两个底面积相同的圆锥按如图方式粘合成一个新几何体,已知原来的两个圆锥母线长分别为,,新几何体的最大横截面圆的半径,则新几何体的表面积为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆锥的侧面积公式,,据此即可求解.
【详解】解:由图可知:新几何体的表面积,
故答案为:
11.如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥母线,扇形的圆心角,则该圆锥的底面圆的半径r长为 .
【答案】
【分析】本题考查了圆锥的计算,利用圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,列出方程计算即可,熟练掌握圆锥的侧面展开图为扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,是解此题的关键.
【详解】解:由题意得;,
解得:,
该圆锥的底面圆的半径长为,
故答案为:.
12.有一个圆锥形的零件,底面半径长为,母线长为,用一张扇形铁皮恰好能将这个零件的侧面包裹住(接缝忽略不计),这张扇形铁皮的面积是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了圆锥侧面积计算,根据圆锥的侧面积计算公式(r为底面圆周长,l为母线长)进行求解即可.
【详解】解:设这张扇形铁皮的面积是S,
由题意得,,
故答案为:.
13.一个几何体由几个完全相同的小立方块搭成,从上面观察这个几何体,看到的形状如图所示,其中小正方形中的数字表示该位置的小正方体的个数.
(1)请画出从正面看、从左面看到的这个几何体的形状图;
(2)若小正方体的棱长为1,求这个几何体的表面积.
【答案】(1)见解析
(2)38
【分析】(1)根据从正面看、从左面的意义,画出这个几何体的形状图即可;
(2)根据几何体的表面积的计算方法解答即可.
本题考查了从不同方向看画几何体的形状图,表面积的计算,熟练掌握定义和计算是解题的关键.
【详解】(1)解:由已知条件可知,左视图有3列,每列小正方形数目分别为3,2,1;俯视图有3列,每列小正方数形数目分别为2,3,2.
如图所示:
(2)解:从上面看,露在外面的小正方体的面一共有(个),
从下面看露在外面的小正方体的面一共有 (个),
从左面看,露在外面的小正方体的面一共有(个),
从右面看,露在外面的小正方体的面一共有 (个),
从正面看,露在外面的小正方体的面一共有(个),
从后面看,露在外面的小正方体的面一共有 (个),
∴该几何体露在外面的面一共有38个,
∵小立方体的棱长为1,
∴这个几何体的表面积为.
14.某三棱柱的三视图如图所示,已知俯视图中,.
(1)求出m,n的值;
(2)求该三棱柱的体积.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查根据三视图求几何体的体积.掌握三视图的特点,是解题的关键.
(1)根据三视图的特点:长对正,高平齐,宽相等,结合正切值的定义,进行求解即可;
(2)根据三视图,得到几何体为直三棱柱,利用直三棱柱的体积公式:底面积乘以高进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,作于D,
由题意可知,这个三棱柱的高为6,.
,,
,
,,
,即;
(2)俯视图中的三角形的底边,高,
,
.
15.综合与实践
【主题】滤纸与漏斗
【素材】如图1所示:
①一张直径为的圆形滤纸;
②一只漏斗口直径与母线均为的圆锥形过滤漏斗.
【实践操作】
步骤1:取一张滤纸;
步骤2:按如图2所示步骤折叠好滤纸;
步骤3:将其中一层撑开,围成圆锥形;
步骤4:将围成圆锥形的滤纸放入如图1所示漏斗中.
【实践探索】
(1)滤纸是否能紧贴此漏斗内壁(忽略漏斗管口处)?用你所学的数学知识说明.
(2)当滤纸紧贴漏斗内壁时,求滤纸围成圆锥形的体积.(结果保留)
【答案】(1)能,见解析
(2)
【分析】本题考查了圆锥,解题的关键是:
(1)利用圆锥的底面周长=侧面展开扇形的弧长求出圆锥展开图的扇形圆心角,即可判断;
(2)利用圆锥的底面周长=侧面展开扇形的弧长,求出滤纸围成圆锥形底面圆的半径,利用勾股定理求出圆锥的高,然后利用圆锥体积公式求解即可.
【详解】(1)解:能,
理由:设圆锥展开图的扇形圆心角为,
根据题意,得,
解得,
∴将圆形滤纸对折,将其中一层撑开,围成圆锥形,此时滤纸能紧贴此漏斗内壁;
(2)解:设滤纸围成圆锥形底面圆的半径为,高为,
根据题意,得,
解得,
∴,
∴圆锥的体积为.
16.【综合与实践】
主题:制作圆锥形生日帽.
素材:一张圆形纸板、装饰彩带.
步骤1:如图1,将一个底面半径为r的圆锥侧面展开,可得到一个半径为l、圆心角为的扇形.制作圆锥形生日帽时,要先确定扇形的圆心角度数,再度量裁剪材料.
步骤2:如图2,把剪好的纸板粘合成圆锥形生日帽,
(1)现在需要制作一个,的生日帽,请帮忙计算出所需扇形纸板的圆心角度数;
(2)为了使(1)中所制作的生日帽更美观,要粘贴彩带进行装饰,其中需要粘贴一条从点A处开始,绕侧面一周又回到点A的彩带(彩带宽度忽略不计),求彩带长度的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了圆锥侧面展开图的圆心角的度数,勾股定理求最值问题,掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据扇形的两个面积公式可得,再代入求解即可;
(2)连接,过点P作,线段就是彩带长度的最小值,根据等腰三角形性质及解直角三角形即可求解.
【详解】(1),,
,
,
扇形纸板的圆心角度数为;
(2)如图所示.连接,过点P作,线段就是彩带长度的最小值,
由(1)得,
彩带长度的最小值为.
1
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