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专题13 圆锥的侧面积和全面积
1.圆锥及相关概念
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(1)圆锥的母线::我们把连接圆锥的顶点S和底面圆上任一点的连线SA,SB 等叫做圆锥的母线.圆锥有无数条母线,它们都相等. 21世纪教育网版权所有
(2)圆锥的高:从圆锥的顶点到圆锥底面圆心之间的距离是圆锥的高.
注意:如果用r表示圆锥底面的半径, h表示圆锥的高线长, l表示圆锥的母线长,那么r、h、l 之间数量关系是:r2+h2=l 221cnjy.com
2.圆锥的侧面展开图
圆锥的侧面展开图是扇形。
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(1) 其侧面展开图扇形的半径=母线的长l
(2)侧面展开图扇形的弧长=底面周长
(3)圆锥的侧面积计算公式(r表示圆锥底面的半径, l 表示圆锥的母线长 )
(4)圆锥的全面积计算公式
总结:圆锥与侧面展开图问题
1.圆锥侧面展开图是一个扇形,扇形的半径等于圆锥的母线,扇形的弧长等于圆锥的底面周长.
2.若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,
3.圆锥的侧面积为S圆锥侧=.圆锥的表面积:S圆锥表=S圆锥侧+S圆锥底=πrl+πr2=πr·(l+r).21·cn·jy·com
4.在求不规则图形的面积时,注意利用割补法与等积变化方法归为规则图形,再利用规则图形的公式求解.
【例题1】(2021广西贵港)如图,圆锥的高是4,它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,则圆锥的侧面积是 (结果保留π).21教育网
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【例题2】(2020 无锡)已知圆锥的底面半径为1cm,高为cm,则它的侧面展开图的面积为= cm2.【来源:21·世纪·教育·网】
【例题3】一个圆锥的侧面展开图是一个圆心角为120°、弧长为20 的扇形,试求该圆锥底面的半径及它的母线的长.www.21-cn-jy.com
一、选择题
1.(2020 常德)一个圆锥的底面半径r=10,高h=20,则这个圆锥的侧面积是( )
A.100π B.200π C.100π D.200π
2.(2020 聊城)如图, ( http: / / www.21cnjy.com )有一块半径为1m,圆心角为90°的扇形铁皮,要把它做成一个圆锥形容器(接缝忽略不计),那么这个圆锥形容器的高为( )2·1·c·n·j·y
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A.m B.m C.m D.m
二、填空题
1.(2021湖南永州)某同学在 ( http: / / www.21cnjy.com )数学实践活动中,制作了一个侧面积为60π,底面半径为6的圆锥模型(如图所示),则此圆锥的母线长为 .21·世纪*教育网
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2. (2021广西来宾)如图,从一块边长为2,的菱形铁片上剪出一个扇形,这个扇形在以A为圆心的圆上阴影部分,且圆弧与BC,CD分别相切于点E,F,将剪下来的扇形围成一个圆锥,则圆锥的底面圆半径是______ .www-2-1-cnjy-com
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3.(2021贵州黔东南)如图,要用一个 ( http: / / www.21cnjy.com )扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该圆锥的底面圆周长为20πcm,侧面积为240πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是 度.2-1-c-n-j-y
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4. (2021齐齐哈尔)一个圆锥的底面圆半径为6cm,圆锥侧面展开图扇形的圆心角为240°,则圆锥的母线长为_____cm.21*cnjy*com
5.(2020 绥化)已知圆锥的底面圆的半径是2.5,母线长是9,其侧面展开图的圆心角是 度.【来源:21cnj*y.co*m】
6.(2020 连云港)用一个圆心角为90°,半径为20cm的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆半径为 cm.【出处:21教育名师】
7.(2020 徐州)如图,在 ( http: / / www.21cnjy.com )Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.若以AC所在直线为轴,把△ABC旋转一周,得到一个圆锥,则这个圆锥的侧面积等于 .
8.(2020 德州)若一个圆锥的底面半径是2cm,母线长是6cm,则该圆锥侧面展开图的圆心角是 度.【版权所有:21教育】
9.(2020 广东)如图,从一块半径为 ( http: / / www.21cnjy.com )1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的半径为 m.
三、解答题
1.蒙古包可以近似地看作由圆锥和圆柱组 ( http: / / www.21cnjy.com )成,如果想用毛毡搭建20个底面积为35m2,高为3.5m,外围高为1.5m的蒙古包,至少需要多少平方米的毛毡(精确到1m2)?
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概念规律 重在理解
典例解析 掌握方法
各种题型 强化训练
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专题13 圆锥的侧面积和全面积
1.圆锥及相关概念
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(1)圆锥的母线::我们把连接圆锥的顶点S和底面圆上任一点的连线SA,SB 等叫做圆锥的母线.圆锥有无数条母线,它们都相等. 21世纪教育网版权所有
(2)圆锥的高:从圆锥的顶点到圆锥底面圆心之间的距离是圆锥的高.
注意:如果用r表示圆锥底面的半径, h表示圆锥的高线长, l表示圆锥的母线长,那么r、h、l 之间数量关系是:r2+h2=l 221教育网
2.圆锥的侧面展开图
圆锥的侧面展开图是扇形。
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(1) 其侧面展开图扇形的半径=母线的长l
(2)侧面展开图扇形的弧长=底面周长
(3)圆锥的侧面积计算公式(r表示圆锥底面的半径, l 表示圆锥的母线长 )
(4)圆锥的全面积计算公式
总结:圆锥与侧面展开图问题
1.圆锥侧面展开图是一个扇形,扇形的半径等于圆锥的母线,扇形的弧长等于圆锥的底面周长.
2.若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,
3.圆锥的侧面积为S圆锥侧=.圆锥的表面积:S圆锥表=S圆锥侧+S圆锥底=πrl+πr2=πr·(l+r).21cnjy.com
4.在求不规则图形的面积时,注意利用割补法与等积变化方法归为规则图形,再利用规则图形的公式求解.
【例题1】(2021广西贵港)如图,圆锥的高是4,它的侧面展开图是圆心角为120°的扇形,则圆锥的侧面积是 (结果保留π).21·cn·jy·com
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【答案】6π.
【解析】设圆锥的底面半径为r,母线长为l,根据题意得:2πr=,解得:l=3r,然后根据高为4,利用勾股定理得r2+42=(3r)2,从而求得底面半径和母线长,利用侧面积公式求得答案即可.www.21-cn-jy.com
【解答】解:设圆锥的底面半径为r,母线长为l,
根据题意得:2πr=,
解得:l=3r,
∵高为4,
∴r2+42=(3r)2,
解得:r=,
∴母线长为3,
∴圆锥的侧面积为πrl=π××3=6π.
【例题2】(2020 无锡)已知圆锥的底面半径为1cm,高为cm,则它的侧面展开图的面积为= cm2.2·1·c·n·j·y
【答案】2π.
【解析】先利用勾股定理求出圆锥的母线l的长,再利用圆锥的侧面积公式:S侧=πrl计算即可.
根据题意可知,圆锥的底面半径r=1cm,高hcm,
∴圆锥的母线l2,
∴S侧=πrl=π×1×2=2π(cm2).
【例题3】一个圆锥的侧面展开图是一个圆心角为120°、弧长为20 的扇形,试求该圆锥底面的半径及它的母线的长.【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】10.30
【解析】设该圆锥的底面的半径为r,母线长为a.
可得r=10
可得a=30
一、选择题
1.(2020 常德)一个圆锥的底面半径r=10,高h=20,则这个圆锥的侧面积是( )
A.100π B.200π C.100π D.200π
【答案】C
【解析】先利用勾股定理计算出母线长,然后利用扇形的面积公式计算这个圆锥的侧面积.
这个圆锥的母线长10,
这个圆锥的侧面积2π×10×10100π.
2.(2020 聊城)如图 ( http: / / www.21cnjy.com ),有一块半径为1m,圆心角为90°的扇形铁皮,要把它做成一个圆锥形容器(接缝忽略不计),那么这个圆锥形容器的高为( )2-1-c-n-j-y
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A.m B.m C.m D.m
【答案】C
【解析】根据已知条件求得圆锥的底面半径,然后利用勾股定理求得其高即可.
设底面半径为rm,则2πr,
解得:r,
所以其高为:m,
二、填空题
1.(2021湖南永州)某同学在数学实践活动 ( http: / / www.21cnjy.com )中,制作了一个侧面积为60π,底面半径为6的圆锥模型(如图所示),则此圆锥的母线长为 .21*cnjy*com
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【答案】10
【解析】设此圆锥的母线长为l,利用扇形的面积公式得到×2π×6×l=60π,然后解方程即可.
设此圆锥的母线长为l,
根据题意得×2π×6×l=60π,解得l=10,
所以此圆锥的母线长为10.
2. (2021广西来宾)如图,从一块边长为2,的菱形铁片上剪出一个扇形,这个扇形在以A为圆心的圆上阴影部分,且圆弧与BC,CD分别相切于点E,F,将剪下来的扇形围成一个圆锥,则圆锥的底面圆半径是______ .【来源:21cnj*y.co*m】
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【答案】
【解析】连接AC、AE,如图,
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四边形ABCD为菱形,
,,
为等边三角形,
圆弧与BC相切于E,
,
,
,
设圆锥的底面圆半径为r,
根据题意得,解得,
即圆锥的底面圆半径为.
3.(2021贵州黔东南)如图,要用一个扇形纸片围成一个无底盖的圆锥(接缝处忽略不计),若该圆锥的底面圆周长为20πcm,侧面积为240πcm2,则这个扇形的圆心角的度数是 度.【出处:21教育名师】
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【答案】150
【解析】根据扇形面积公式求出圆锥的母线长,再根据弧长公式计算,得到答案.
设圆锥的母线长为lcm,扇形的圆心角为n°,
∵圆锥的底面圆周长为20πcm,
∴圆锥的侧面展开图扇形的弧长为20πcm,
由题意得:×20π×l=240π,
解得:l=24,
则=20π,
解得,n=150,即扇形的圆心角为150°.
4. (2021齐齐哈尔)一个圆锥的底面圆半径为6cm,圆锥侧面展开图扇形的圆心角为240°,则圆锥的母线长为_____cm.21·世纪*教育网
【答案】9.
【解析】求得圆锥底面周长,利用弧长公式即可求得圆锥的母线长:
∵圆锥的底面周长为:2π×6=12π,
∴圆锥侧面展开图的弧长为12π.
设圆锥的母线长为R,
∴,解得R=9cm.
5.(2020 绥化)已知圆锥的底面圆的半径是2.5,母线长是9,其侧面展开图的圆心角是 度.www-2-1-cnjy-com
【答案】100.
【分析】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,扇形的半径等于圆锥的母线长,然后根据扇形的面积公式得到2π 2.5,再解关于n的方程即可.【版权所有:21教育】
【解析】设这个圆锥的侧面展开图的圆心角为n°,
根据题意得2π 2.5,解得n=100,
即这个圆锥的侧面展开图的圆心角为100°.
6.(2020 连云港)用一个圆心角为90°,半径为20cm的扇形纸片围成一个圆锥的侧面,这个圆锥的底面圆半径为 cm.21教育名师原创作品
【答案】5.
【分析】设这个圆锥的底面圆半径为r,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2πr,然后解关于r的方程即可.
【解析】设这个圆锥的底面圆半径为r,
根据题意得2πr,
解得r=5(cm).
7.(2020 徐州)如图 ( http: / / www.21cnjy.com ),在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3.若以AC所在直线为轴,把△ABC旋转一周,得到一个圆锥,则这个圆锥的侧面积等于 .
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【答案】15π.
【解析】运用公式s=πlr(其中勾股定理求解得到的母线长l为5)求解.
由已知得,母线长l=5,底面圆的半径r为3,
∴圆锥的侧面积是s=πlr=5×3×π=15π.
8.(2020 德州)若一个圆锥的底面半径是2cm,母线长是6cm,则该圆锥侧面展开图的圆心角是 度.21*cnjy*com
【答案】120.
【解析】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.
圆锥侧面展开图的弧长是:2π×2=4π(cm),
设圆心角的度数是n度.则4π,
解得:n=120.
9.(2020 广东)如图,从 ( http: / / www.21cnjy.com )一块半径为1m的圆形铁皮上剪出一个圆周角为120°的扇形ABC,如果将剪下来的扇形围成一个圆锥,则该圆锥的底面圆的半径为 m.
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【答案】.
【解析】求出阴影扇形的弧长,进而可求出围成圆锥的底面半径.
由题意得,阴影扇形的半径为1m,圆心角的度数为120°,
则扇形的弧长为:,
而扇形的弧长相当于围成圆锥的底面周长,因此有:
2πr,
解得,r
三、解答题
1.蒙古包可以近似地看作由 ( http: / / www.21cnjy.com )圆锥和圆柱组成,如果想用毛毡搭建20个底面积为35m2,高为3.5m,外围高为1.5m的蒙古包,至少需要多少平方米的毛毡(精确到1m2)?
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【答案】见解析。
【解析】如图是一个蒙古包示意图.
根据题意,下部圆柱的底面积为35m2,高为1.5m;上部圆锥的高为3.5-1.5=2(m).
圆柱的底面积半径为
侧面积为2π×3.34×1.5≈31.46(平方米),
圆锥的母线长为
侧面展开扇形的弧长为
圆锥的侧面积为
20×(31.46+40.81)≈1446(平方米).
概念规律 重在理解
典例解析 掌握方法
各种题型 强化训练
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