第2课时 圆锥的侧面积和全面积
知识点 圆锥的侧面积以及全面积
1.若设圆锥的母线长为4,底面圆的半径为2,那么圆锥的侧面展开图(扇形)的弧长是________,圆锥的侧面积S侧=________,圆锥的全面积S全=________.
2.2016·宁波如图24-4-11,圆锥的底面圆半径r为6 cm,高h为8 cm,则圆锥的侧面积为( )
图24-4-11
A.30π cm2 B.48π cm2
C.60π cm2 D.80π cm2
3.已知圆锥底面圆的半径为3,母线长为5,则它的全面积为( )
A.9π B.15π C.24π D.39π
4.2016·贺州已知圆锥的母线长是12,它的侧面展开图的圆心角是120°,则它的底面圆的直径为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.2017·宿迁若将半径为12 cm的半圆形纸片围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆半径是( )
A.2 cm B.3 cm C.4 cm D.6 cm
6.有一块圆心角为300°的扇形铁皮,用它做一个圆锥形的烟囱帽(接缝处忽略不计),若圆锥的底面圆的直径是80 cm,则这块扇形铁皮的半径是( )
A.24 cm B.48 cm
C.96 cm D.192 cm
7.2017·泰安工人师傅用一张半径为24 cm,圆心角为150°的扇形铁皮做成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的高为________.
8.2017·自贡圆锥的底面圆周长为6π cm,高为4 cm,则该圆锥的全面积是________,侧面展开扇形的圆心角是________.
9.一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则该圆锥侧面展开图的圆心角是________°.
10.如图24-4-12,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形,若圆锥的底面圆的半径r=2 cm,扇形的圆心角θ=120°,求该圆锥的高h的长.
图24-4-12
11.如果圆锥的底面圆的周长是20π,侧面展开后所得的扇形的圆心角为120°,求该圆锥的侧面积和全面积.
12.2017·齐齐哈尔一个圆锥的侧面积是底面积的3倍,则圆锥侧面展开图的扇形的圆心角是( )
A.120° B.180° C.240° D.300°
13.如图24-4-13所示,圆锥的底面圆半径为5,母线长为20,一只蜘蛛从底面圆周上一点A出发沿圆锥的侧面爬行一周后回到点A的最短路程是( )
图24-4-13
A.8 B.10
C.15 D.20
14.2016·十堰如图24-4-14,从一张腰长为60 cm,顶角为120°的等腰三角形铁皮OAB中剪下一个最大的扇形OCD,用此扇形铁皮围成一个圆锥的侧面(不计损耗),则该圆锥的高为( )
图24-4-14
A.10 cm B.15 cm
C.10 cm D.20 cm
15.如图24-4-15,将半径为3 cm的圆形纸片沿AB折叠后,圆弧恰好能经过圆心O,用图中阴影部分的扇形围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥的高为( )
图24-4-15
A.2 cm B. cm
C. cm D. cm
16.如图24-4-16,从一块直径是8 m的圆形铁皮上剪出一个圆心角为90°的扇形,将剪下的扇形围成一个圆锥,则圆锥的高是( )
图24-4-16
A.4 m B.5 m
C. m D.2 m
17.2017·南充如图24-4-17,在Rt△ABC中,AC=5 cm,BC=12 cm,∠ACB=90°,把Rt△ABC绕BC所在的直线旋转一周得到一个几何体,则这个几何体的侧面积为( )
图24-4-17
A.60π cm2 B.65π cm2
C.120π cm2 D.130π cm2
18.2017·苏州如图24-4-18,AB是⊙Ο的直径,AC是弦,AC=3,∠BOC=2∠AOC.若用扇形AOC(图中阴影部分)围成一个圆锥的侧面,则这个圆锥底面圆的半径是________.
图24-4-18
19.如图24-4-19,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2 ,若把Rt△ABC绕边AB所在的直线旋转一周,则所得几何体的表面积为________.(结果保留π)
图24-4-19
20.已知扇形的圆心角为120°,面积为300π cm2.
(1)求扇形的弧长;
(2)若将此扇形卷成一个圆锥,则这个圆锥的轴截面(轴截面是指以底面圆的直径为底,圆锥的高为高的三角形)的面积为多少?
21.如图24-4-20所示,一个圆锥的高为3 cm,侧面展开图是半圆.
求:(1)圆锥的母线长与底面圆的半径之比;
(2)∠BAC的度数;
(3)圆锥的侧面积(结果保留π).
图24-4-20
教师详解详析
1.4π 8π 12π
2.C [解析] 因为圆锥的母线长为=10(cm),圆锥的底面圆周长为2×π×6=12π(cm),所以圆锥的侧面积为×10×12π=60π(cm2).
3.C [解析] 圆锥底面圆的周长是2×3π=6π,
所以侧面积是×6π×5=15π.又因为圆锥底面积是π×32=9π,所以它的全面积是15π+9π=24π.故选C.
4.D [解析] 设圆锥的底面圆半径为r.已知圆锥的侧面展开图的半径为12,
又∵它的侧面展开图的圆心角是120°,∴弧长==8π,即圆锥底面圆的周长是8π,
∴8π=2πr,解得r=4,∴底面圆的直径为8.
5.D [解析] 根据圆锥底面圆周长=扇形弧长,得12π=2πr,所以r=6(cm).
6.B [解析] ∵用扇形铁皮围成圆锥后,扇形的弧长与圆锥的底面圆的周长相等,∴
弧长l=80π.又l=·300,∴r===48(cm).故选B.
7.2 cm [解析] 由题意可得圆锥的母线长为24 cm,设圆锥的底面圆的半径为r cm,则2πr=,解得r=10,所以圆锥的高为=2 (cm).
8.24π cm2 216° [解析] ∵圆锥的底面圆周长为6π cm,∴底面圆半径为r=6π÷2π=3(cm),根据勾股定理,得圆锥的母线R===5(cm),侧面展开扇形的弧长l=2πr=6π cm,∴侧面展开扇形的面积S侧=lR=×6π×5=15π(cm2),圆锥底面积S=πr2=9π(cm2),∴该圆锥的全面积S全=15π+9π=24π(cm2);设侧面展开扇形的圆心角为n°,则=l,即=6π,解得n=216,∴侧面展开扇形的圆心角为216°.
9.180 [解析] 设母线长为R,底面圆半径为r,则底面圆周长=2πr,底面积=πr2,侧面积=·2πr·R=πrR.
∵侧面积是底面积的2倍,∴2πr2=πrR,∴R=2r.设侧面展开图的圆心角为n°,则=2πr=πR,∴n=180.
10.解:由题意,得2πr=,而r=2 cm,
∴l=6 cm,
∴由勾股定理,得
h===4 (cm),
即该圆锥的高h的长为4 cm.
11.[全品导学号:82642186]解:设圆锥底面圆的半径为r,母线长为l,则有2πr=20π,=20π,解得r=10,l=30.
∴该圆锥的侧面积为×20π·30=300π,
圆锥的全面积为300π+π·102=400π.
12.A [解析] 设圆锥侧面展开图的扇形的圆心角的度数为n°,底面圆半径为r,由题意得
3πr2=πrl,∴l=3r.
又∵3πr2=πl2=π(3r)2,
∴n=120.故圆锥侧面展开图的扇形的圆心角是120°.
13 D [解析] 圆锥的侧面展开扇形的弧长为2π×5=10π.设扇形的圆心角为n°,根据弧长公式得10π=,解得n=90.所以蜘蛛从点A出发沿圆锥的侧面爬行一周后回到点A的最短路程为=20 .故选D.
14.D [解析] 过点O作OE⊥AB于点E.
∵OA=OB=60 cm,∠AOB=120°,
∴∠A=∠B=30°,∴OE=OA=30 cm,
∴的长==20π.
设圆锥的底面圆的半径为r cm,则2πr=20π,解得r=10,
∴圆锥的高==20 (cm).
15.A [解析] 如图,过点O作OC⊥AB,垂足为D,交⊙O于点C.由折叠的性质可知,OD=OC=OA= cm,由此可得,在Rt△AOD中,∠OAD=30°.同理可得∠OBD=30°.
在△AOB中,由三角形内角和定理,得∠AOB=180°-∠OAD-∠OBD=120°,∴的长为=2π(cm).设围成的圆锥的底面圆的半径为r cm,则2πr=2π,∴r=1,∴圆锥的高为=2 (cm).故选A.
16.C [解析] 依题意,线段BC是圆的直径.利用勾股定理可得AB=4 m,
∴l==2 π(m),
∴圆锥的底面圆的半径=2 π÷2π=(m).又圆锥的母线长为4 m,∴圆锥的高为=(m).故选C.
17.B [解析] 由勾股定理,得AB===13(cm).由题意知得到的这个几何体是圆锥,圆锥的底面圆半径AC=5 cm,母线AB=13 cm,所以圆锥的侧面积=πAC·AB=π×5×13=65π(cm2).故选B.
18. [解析] 根据“圆锥的侧面展开图的弧长等于底面圆的周长”求解.∵∠BOC=2∠AOC,∠BOC+∠AOC=180°,∴∠AOC=60°,∴OA=3.设围成的圆锥的底面圆的半径是r,则=2πr,解得r=.
19.8 π [解析] 过点C作CD⊥AB于点D.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,利用勾股定理可得AB=AC=4,CD=2.
以CD为半径的圆的周长是4π,
故绕直线AB旋转一周所得几何体的表面积是2××4π×2 =8 π.
20.[解析] (1)由S扇形=求出R,再代入l=求弧长.
(2)若将此扇形卷成一个圆锥,扇形的弧长就是圆锥底面圆的周长,就可求得底面圆的半径,其轴截面是一个以底面直径为底,圆锥母线为腰的等腰三角形.
解:(1)设扇形的半径为R cm.
由题意,得300π=,
解得R=30,
∴弧长l==20π(cm).
因此,扇形的弧长为20π cm.
(2)如图所示.
∵20π=2πr,∴r=10.
又∵R=30,
∴AD==20 (cm),
∴S轴截面=BC·AD=×20×20=200 (cm2).
因此,这个圆锥的轴截面的面积为200 cm2.
21.解:(1)设此圆锥的底面圆的半径为r cm,母线长AC=l cm.∵2πr=πl,∴=2.
即圆锥的母线长与底面圆的半径之比为2∶1.
(2)∵=2,
∴圆锥的高与母线的夹角为30°,则∠BAC=60°.
(3)由图可知l2=OA2+r2,OA=3 cm,
∴(2r)2=(3 )2+r2,即4r2=27+r2,
解得r=3.∴l=2r=6.
∴圆锥的侧面积为=18π cm2.