内容正文:
2.8圆锥的侧面积
(30分提至70分使用)
义
览
概
讲
课
索
探
新
圆锥侧面积定义:
圆锥的侧面展开图是一个扇形,这个扇形的面积即为圆锥的侧面积。
相关要素:
涉及圆锥的底面半径(r)、母线长(l)(圆锥顶点到底面圆周上任意一点的距离)。
计算公式:
公式应用条件:
在计算时需明确已知条件中是否给出底面半径(r)和母线长(l),若已知底面直径(d),则;若已知底面周长(C),则可先求出(r)。
与全面积关系:
圆锥全面积((S_{底})为圆锥底面圆面积,)。
注意事项:
母线长(l)、底面半径(r)和圆锥的高(h)满足勾股定理,当已知高(h)和底面半径(r)时,可先求出母线长(l)再计算侧面积。
单位要求:
计算时需保证半径(r)和母线长(l)的单位统一,侧面积单位为相应长度单位的平方(如厘米对应平方厘米)。
型
习
练
题
求圆锥侧面积
1.一个圆锥形零件的母线长为,底面半径为,则这个圆锥形零件的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查圆锥侧面积的计算,掌握相关知识是解决问题的关键.圆锥的侧面积公式为 ,代入计算即可.
【详解】解:∵ 底面半径 ,母线长 ,
∴ .
故选:A.
2.如图,一把遮阳伞撑开时,母线长为,底面半径为,制作这把遮阳伞至少需要用布料( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查求圆锥的侧面积,根据侧面积公式,进行计算即可.
【详解】解:由题意,制作这把遮阳伞至少需要用布料;
故选B.
3.如图是一个几何体的三视图,根据图纸标注的数据,求得这个几何体的侧面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三视图,几何体侧面积的计算,解题的关键是根据三视图想象出该几何体的形状,由三视图可知,该几何体是一个圆锥,根据圆锥的侧面积公式求解.
【详解】解:由三视图可知,该几何体是一个圆锥,且底面圆的半径是,母线长是,
底面的周长是,
侧面积为:,
故选B.
4.用一个圆心角为,半径为的扇形做一个圆锥的侧面,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了圆锥侧面积的计算,根据扇形面积公式求出扇形面积,根据圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系解答即可,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题的关键.
【详解】解:因为用一个圆心角为,半径为的扇形做一个圆锥的侧面,
∴该圆锥的侧面积为,
故选:.
5.一个几何体的主视图和左视图都是边长为 的正三角形,俯视图是一个圆,那么这个几何体的侧面积是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了圆锥的侧面积求法以及由三视图判断几何体的形状,要注意圆锥的侧面积的计算公式是.根据三视图的知识可知该几何体为一个圆锥.根据已知条件可得圆锥底面半径和母线长,即可求得圆锥的侧面积.
【详解】解:∵一个几何体的主视图和左视图都是边长为 的正三角形,俯视图是一个圆,
∴这个几何体是圆锥,且底面圆的半径为1,母线长为2,
因此圆锥的侧面积为.
故选:B.
求圆锥底面半径
6.一个圆锥侧面展开图的扇形的弧长为,则这个圆锥底面圆的半径为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】本题考查了圆锥侧面展开的扇形与底面圆之间的关系,掌握圆锥的侧面展开图是一个扇形且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是解题的关键.
利用圆锥侧面展开的扇形的弧长等于底面圆的周长,再结合圆的周长公式列方程求解即可.
【详解】解:设底面圆半径为r,则,解得:,
所以这个圆锥底面圆的半径为6.
故选A.
7.琪琪为玩具娃娃制作了一个圆锥形生日帽,如图所示,是圆锥的母线,为底面直径,已知母线,圆锥的侧面积为,则的长为( )
A.5cm B.4cm C.3cm D.2cm
【答案】C
【分析】本题考查圆锥的侧面积,,熟练掌握圆锥侧面积公式是解题关键.根据圆锥的侧面积公式列方程即可得答案.
【详解】解:∵母线,圆锥的侧面积为,
∴,
解得.
故选:C.
8.在数学跨学科主题活动课上,南南用半径为,圆心角为的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示,在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆的周长是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题综合考查有关扇形和圆锥的相关计算.解题关键是掌握:(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.据此解答即可.
【详解】解:∵半径为,圆心角为的扇形纸板的弧长是:,
∴用这个扇形纸板做成的圆锥形生日帽的底面圆的周长是.
故选:A.
9.如图,如果从半径为的圆形纸片上剪去圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的底面半径是( ).
A.1 B. C.3 D.2
【答案】D
【分析】考查了扇形的弧长公式,圆的周长公式,用到的知识点为:扇形的弧长等于底面周长,熟练掌握弧长及圆的周长公式是解决本题的关键.求得扇形的弧长,进而求出圆锥的底面周长,除以即为圆锥的底面半径.
【详解】解:剪去之后圆周对应扇形的弧长为,
∴围成的圆锥底面周长为,
∴圆锥的底面半径为,
故选:D.
10.用一个半径为20,圆心角为的扇形围成一个如图所示的圆锥,则这个圆锥的底面半径是( )
A.6 B.5 C.6π D.5π
【答案】A
【分析】设这个圆锥的底面半径为r,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,扇形的半径等于圆锥的母线长,则根据弧长公式得到,然后解方程即可.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.
【详解】解:设这个圆锥的底面半径为r,
根据题意得,
解得,
即这个圆锥的底面半径是6.
故选:A.
求圆锥的高
11.如图,扇形是圆锥的侧面展开图,且扇形半径,圆心角,则此圆锥的高( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了扇形的弧长公式,勾股定理,先根据圆锥的侧面展开图,扇形的弧长等于该圆锥的底面圆的周长,求出,最后用勾股定理即可得出结论.
【详解】解:设圆锥底面圆的半径为r,
∵,,
∴,
∴,即,
在中,,
∴,
故选:B.
12.如图,如果从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了弧长公式、求圆锥的底面半径、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
先求出剩下的扇形的角度,再由弧长公式计算可得剩下的扇形的弧长,从而求出圆锥的底面半径,最后由勾股定理计算即可得解.
【详解】解:∵从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,
∴剩下的扇形的角度为,
∴剩下的扇形的弧长为,
∴圆锥的底面半径为,
∴圆锥的高为,
故选:B.
13.小明将半径为4的圆沿着直径所在的直线剪成两个半圆,将其中的一个半圆卷成圆锥,则该圆锥的高为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了圆锥的侧面展开图、圆锥的高等知识点,弄清圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解题的关键.
根据扇形的弧长等于圆锥的底面周长,即可求得圆锥的底面半径,底面半径、母线长以及圆锥的高满足勾股定理,据此求解即可.
【详解】解:圆锥的底面半径为:,
圆锥的母线为4,
则高为,
故选:D.
14.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】本题考查了扇形与圆锥之间的关系,勾股定理,弧长公式;理解扇形与圆锥之间的关系是解题的关键.由弧长公式得圆锥的底面圆的周长为,再由圆锥的底面圆的半径、高、母线之间的关系,即可求解.
【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:C.
15.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.
圆锥的实际问题
16.某博物馆修复一把古代铜锁,锁头的装饰部分为圆锥形(如图).已知装饰部分的底面圆的半径为3厘米,母线长为5厘米,则该圆锥形装饰的面积为( )
A.平方厘米 B.平方厘米 C.平方厘米 D.平方厘米
【答案】B
【分析】本题考查了圆锥侧面积的计算,根据圆锥侧面积公式计算即可得解,熟练掌握相关公式是解此题的关键.
【详解】解:由题意可得:该圆锥形装饰的面积为(平方厘米),
故选:B.
17.如图,圆锥形的烟囱帽的底面圆的周长是,其侧面展开图是圆心角为的扇形,则它的母线长是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【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.也考查了弧长和勾股定理.根据弧长公式列方程求解即可.
【详解】解:∵圆锥的底面圆的周长为,
∴它的侧面展开图的弧长为,
设母线的长为,
∴,
解得,
∴母线长是.
故选:D.
18.如图,蒙古包可以近似地看作是由圆锥和圆柱组成,若用毛毡搭建一个底面半径为5米,圆柱高3米,圆锥高2米的蒙古包,则需要毛毡的面积为( )
A.米2 B.米2
C.米2 D.米2
【答案】A
【分析】由底面圆的半径=5米,根据勾股定理求出母线长,利用圆锥的侧面面积公式,以及利用矩形的面积公式求得圆柱的侧面面积,最后求和.
【详解】解:∵底面半径=5米,圆锥高为2米,圆柱高为3米,
∴圆锥的母线长=米,
∴圆锥的侧面积=,
圆柱的侧面积=底面圆周长×圆柱高,
即,
故需要的毛毡:米,
故选:A.
【点睛】此题主要考查勾股定理,圆周长公式,圆锥侧面积,圆柱侧面积等,分别得出圆锥与圆柱侧面积是解题关键.
19.丁丁和当当用半径大小相同的圆形纸片分别剪成扇形(如图)做圆锥形的帽子,请你判断哪个小朋友做成的帽子更高一些( )
A.丁丁 B.当当 C.一样高 D.不确定
【答案】B
【分析】由图形可知,丁丁扇形的弧长大于当当扇形的弧长,根据弧长与圆锥底面圆的周长相等,可得丁丁剪成扇形做圆锥形的帽子的底面半径r大于当当剪成扇形做圆锥形的帽子的底面半径r,由扇形的半径相等,即母线长相等R,设圆锥底面圆半径为r,母线为R,圆锥的高为h,根据勾股定理由即,可得丁丁的h小于当当的h即可.
【详解】解:由图形可知,丁丁扇形的弧长大于当当扇形的弧长,
根据弧长与圆锥底面圆的周长相等,
∴丁丁剪成扇形做圆锥形的帽子的底面半径r大于当当剪成扇形做圆锥形的帽子的底面半径r,
∵扇形的半径相等,即母线长相等R,
设圆锥底面圆半径为r,母线为R,圆锥的高为h,,
根据勾股定理由即,
∴丁丁的h小于当当的h,
∴由勾股定理可得当当做成的圆锥形的帽子更高一些.
故选:B.
【点睛】本题考查扇形作圆锥帽子的应用,利用圆锥的母线底面圆的半径,和圆锥的高三者之间关系,根据勾股定理确定出当当的帽子高是解题关键.
圆锥侧面上最短路径问题
20.如图所示,圆锥的母线长为4,底面圆半径为1,若一小虫从点开始绕着圆锥表面爬行一圈到的中点,求小虫爬行的最短距离是多少?( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了勾股定理和圆锥的侧面展开图.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.本题就是把圆锥的侧面展开成扇形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.将圆锥的侧面展开如图所示,取的中点C,连接,则是小虫爬行的最短路线.
【详解】解:如图,将圆锥侧面沿母线展开,取的中点C,连接,则是小虫爬行的最短路线.
∵,
∴ ,即.
∵,
∴ .
∴ 小虫爬行的最短距离为.
故选:D
21.如图圆锥的横截面,,,一只蚂蚁从B点沿圆锥表面到母线去,则蚂蚁行走的最短路线长为( )cm
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】本题主要考查圆锥的侧面展开图,弧长公式和解直角三角形,掌握弧长公式和特殊角的三角函数值是解题的关键.
先将圆锥的侧面展开图画出来,利用垂线段最短可判断的长为蚂蚁爬行的最短路线长,根据弧长公式求出的度数,然后利用特殊角的三角函数在即可求出的长度.
【详解】圆锥的侧面展开图如下图:
作
圆锥的底面直径,
底面周长为,
设
,
则有
解得,
,
在中
,
∴蚂蚁从B点出发沿圆锥表面到处觅食,蚂蚁走过的最短路线长为
故选:D.
22.如图,有圆锥形粮堆,其正视图是边长为6的正三角形,粮堆母线的中点P处有一老鼠正在偷吃粮食,此时,小猫正在处,它要沿圆锥侧面到达P处,捕捉老鼠,则小猫所经过的最短路程是( )
A.3 B. C. D.4
【答案】B
【分析】求这只小猫经过的最短距离的问题首先应转化为圆锥的侧面展开图的问题,转化为平面上两点间的距离的问题.根据圆锥的轴截面是边长为的等边三角形可知,展开图是半径是6的半圆.点是半圆的一个端点,而点是平分半圆的半径的中点,根据勾股定理就可求出两点和在展开图中的距离,就是这只小猫经过的最短距离.
【详解】
解:圆锥的底面周长是,则,
,即圆锥侧面展开图的圆心角是180度.
则在圆锥侧面展开图中,,度.
在圆锥侧面展开图中.
故小猫经过的最短距离是.故选:.
【点睛】
本题考查的是平面展开最短路线问题,根据题意画出圆锥的侧面展开图,利用勾股定理求解是解答此题的关键.
23.如图所示是一个几何体的三视图,如果一只蚂蚁从这个几何体的点B出发,沿表面爬到AC的中点D处,则最短路线长为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】将圆锥的侧面展开,设顶点为,连接,.线段与的交点为,线段是最短路程.
【详解】解:如图将圆锥侧面展开,得到扇形,则线段为所求的最短路程.
设.
,
即.
为弧中点,
,,
,
最短路线长为.
故选:A.
【点睛】本题考查了平面展开最短路径问题,扇形的面积和特殊值的三角函数等问题,解题时注意把立体图形转化为平面图形.
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2.8圆锥的侧面积
(30分提至70分使用)
义
览
概
讲
课
索
探
新
圆锥侧面积定义:
圆锥的侧面展开图是一个扇形,这个扇形的面积即为圆锥的侧面积。
相关要素:
涉及圆锥的底面半径(r)、母线长(l)(圆锥顶点到底面圆周上任意一点的距离)。
计算公式:
公式应用条件:
在计算时需明确已知条件中是否给出底面半径(r)和母线长(l),若已知底面直径(d),则;若已知底面周长(C),则可先求出(r)。
与全面积关系:
圆锥全面积((S_{底})为圆锥底面圆面积,)。
注意事项:
母线长(l)、底面半径(r)和圆锥的高(h)满足勾股定理,当已知高(h)和底面半径(r)时,可先求出母线长(l)再计算侧面积。
单位要求:
计算时需保证半径(r)和母线长(l)的单位统一,侧面积单位为相应长度单位的平方(如厘米对应平方厘米)。
型
习
练
题
求圆锥侧面积
1.一个圆锥形零件的母线长为,底面半径为,则这个圆锥形零件的侧面积为( )
A. B. C. D.
2.如图,一把遮阳伞撑开时,母线长为,底面半径为,制作这把遮阳伞至少需要用布料( )
A. B. C. D.
3.如图是一个几何体的三视图,根据图纸标注的数据,求得这个几何体的侧面积是( )
A. B. C. D.
4.用一个圆心角为,半径为的扇形做一个圆锥的侧面,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
5.一个几何体的主视图和左视图都是边长为 的正三角形,俯视图是一个圆,那么这个几何体的侧面积是 ( )
A. B. C. D.
求圆锥底面半径
6.一个圆锥侧面展开图的扇形的弧长为,则这个圆锥底面圆的半径为( )
A. B. C. D.2
7.琪琪为玩具娃娃制作了一个圆锥形生日帽,如图所示,是圆锥的母线,为底面直径,已知母线,圆锥的侧面积为,则的长为( )
A.5cm B.4cm C.3cm D.2cm
8.在数学跨学科主题活动课上,南南用半径为,圆心角为的扇形纸板,做了一个圆锥形的生日帽,如图所示,在不考虑接缝的情况下,这个圆锥形生日帽的底面圆的周长是( ).
A. B. C. D.
9.如图,如果从半径为的圆形纸片上剪去圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的底面半径是( ).
A.1 B. C.3 D.2
10.用一个半径为20,圆心角为的扇形围成一个如图所示的圆锥,则这个圆锥的底面半径是( )
A.6 B.5 C.6π D.5π
求圆锥的高
11.如图,扇形是圆锥的侧面展开图,且扇形半径,圆心角,则此圆锥的高( )
A. B. C. D.
12.如图,如果从半径为的圆形纸片剪去圆周的一个扇形,将留下的扇形围成一个圆锥(接缝处不重叠),那么这个圆锥的高为( )
A. B. C. D.
13.小明将半径为4的圆沿着直径所在的直线剪成两个半圆,将其中的一个半圆卷成圆锥,则该圆锥的高为( )
A.2 B.4 C. D.
14.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.
15.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.
圆锥的实际问题
16.某博物馆修复一把古代铜锁,锁头的装饰部分为圆锥形(如图).已知装饰部分的底面圆的半径为3厘米,母线长为5厘米,则该圆锥形装饰的面积为( )
A.平方厘米 B.平方厘米 C.平方厘米 D.平方厘米
17.如图,圆锥形的烟囱帽的底面圆的周长是,其侧面展开图是圆心角为的扇形,则它的母线长是( )
A. B. C. D.
18.如图,蒙古包可以近似地看作是由圆锥和圆柱组成,若用毛毡搭建一个底面半径为5米,圆柱高3米,圆锥高2米的蒙古包,则需要毛毡的面积为( )
A.米2 B.米2
C.米2 D.米2
19.丁丁和当当用半径大小相同的圆形纸片分别剪成扇形(如图)做圆锥形的帽子,请你判断哪个小朋友做成的帽子更高一些( )
A.丁丁 B.当当 C.一样高 D.不确定
圆锥侧面上最短路径问题
20.如图所示,圆锥的母线长为4,底面圆半径为1,若一小虫从点开始绕着圆锥表面爬行一圈到的中点,求小虫爬行的最短距离是多少?( )
A. B. C. D.
21.如图圆锥的横截面,,,一只蚂蚁从B点沿圆锥表面到母线去,则蚂蚁行走的最短路线长为( )cm
A. B. C.3 D.
22.如图,有圆锥形粮堆,其正视图是边长为6的正三角形,粮堆母线的中点P处有一老鼠正在偷吃粮食,此时,小猫正在处,它要沿圆锥侧面到达P处,捕捉老鼠,则小猫所经过的最短路程是( )
A.3 B. C. D.4
23.如图所示是一个几何体的三视图,如果一只蚂蚁从这个几何体的点B出发,沿表面爬到AC的中点D处,则最短路线长为( )
A. B. C. D.2
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