§2.8圆锥的侧面积和全面积
【知识点总结】
圆锥的概念
如图5.9.1,经过圆锥顶点和地面圆心的直线称为圆锥的轴,圆锥底面圆上的任意一点与圆锥顶点的连线叫作圆锥的母线;连接顶点与底面圆心的线段叫做圆锥的高,圆锥的轴截面是等腰三角形,它的顶角是圆锥的锥角.【出处:21教育名师】
例1:如图,在矩形ABCD中,AB=1,若Rt△ABC绕AB旋转所得呀U你追的侧面积和矩形ABCD绕AB旋转所得圆柱的侧面积相等,求BC的长.【版权所有:21教育】
二、圆锥的侧面展开图
如图5.9.2,沿一条母线将圆锥的侧面剪开并展平,易知圆锥的侧面展开图是一个扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,即.所以圆锥的侧面积,圆锥的全面积.其中扇形的半径等于圆锥的母线长,扇形的圆心角21教育名师原创作品
【典例展示】
题型一 圆锥中的计算
例1:如图,在⊙O中,AB=,AC是⊙O的直径,AC⊥BD于F,∠A=30°.
求图中阴影部分的面积
(2)若用阴影扇形OBD围成一个圆锥侧面,请求出这个圆锥的底面圆的半径.
题型二 旋转体问题
例2:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,以AB边所在的直线为轴,将△ABC旋转一周,则所得几何体的全面积为( )21*cnjy*com
A. B.24 C. D.12
题型三 空间最短问题
例3:如图,圆锥的地面半径为5,母线长为20,已知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( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.8 B. C. D.
题型四 应用题
例4:如图,从一直径为2的圆形铁皮中剪下一个圆心角为90°的扇形.
求这个扇形的面积
(2)在剩下的三块余料中,能否从第③块余料中剪出一个圆作为底面与此扇形围成一个圆锥?请说明理由(3)当⊙O的半径R(R>0)为任意值时,(2)中的结论是否仍然成立?请说明理由.
【误区警示】
误点1 混淆圆锥的侧面积与全面积的概念
例1:如果圆锥的底面周长为20,侧面展开后所得的扇形的圆心角为120°,则该圆锥的全面积为( )21世纪教育网版权所有
A.100 B.200 C.300 D.400
误点2 误将圆锥底面圆的半径当作圆锥侧面展开图(扇形)的半径
例2:已知圆锥的侧面展开图是一个半圆,圆锥的底面积为15cm2,求圆锥的侧面积.
【直击中考】
例1.(2015年江苏苏州8分)如图,在△ABC中,AB=AC.分别以B、C为圆心,BC长为半径在BC下方画弧,设两弧交于点D,与AB、AC的延长线分别交于点E、F,连接AD、BD、CD.21教育网
(1)求证:AD平分∠BAC;
(2)若BC=6,∠BAC=50(,求的长度之和(结果保留).
2.8 圆锥的侧面积
复习巩固
1.如图,已知一圆锥侧面展开图的扇形面积为65πcm2,扇形的弧长为10πcm,则此圆锥的母线长是( )21cnjy.com
A.5cm B.10cm C.12cm D.13cm
2.在综合实践活动课上,小明同学用纸板制作了一个圆锥形漏斗模型.如图所示,它的母线长BC=10cm,高OC=8cm,则这个圆锥形漏斗的侧面积是( )
A.30cm2 B.30πcm2 C.60πcm2 D.120cm2
(第1题)(第2题)(第3题)
3.如图,在纸上剪下一个圆形和一个扇形的纸片,使之恰好能围成一个圆锥模型.若圆的半径为r,扇形的半径为R,扇形的圆心角等于90°,则r与R之间的关系是( )
A.R=2r B.R=r C.R=3r D.R=4r
4.如图,把一个半径为12cm的圆形硬纸片等分成三个扇形,用其中一个扇形制作成一个圆锥形纸筒的侧面(衔接处无缝隙且不重叠),则圆锥的底面半径是__________cm.
(第4题)(第5题)(第6题)
5.下面是一圆锥的轴截面图,则此圆锥的侧面展开图的圆心角等于______.
6.一个几何体由圆锥和圆柱组成,其尺寸如图所示,则该几何体的全面积(即表面积)为__________.(结果保留π)21·cn·jy·com
7.如图所示,这是一个由圆柱体材料加工而成的零件,它是以圆柱体的上底面为底面,在其内部“掏取”一个与圆柱体等高的圆锥体而得到的,其底面直径AB=12cm,高BC=8cm,求这个零件的表面积.(结果保留根号)www.21-cn-jy.com
能力提升
8.已知点O为一圆锥的顶点,点M为该圆锥底面上一点,点P在母线OM上,一只蚂蚁从P点出发,绕圆锥侧面爬行,回到P点时所爬过的最短路线的痕迹如图所示.若沿母线OM将圆锥侧面剪开展开,则所得侧面展开图是( )2·1·c·n·j·y
9.现有30%圆周的一个扇形彩纸片,该扇形的半径为40cm,小红同学为了在“六一”儿童节联欢晚会上表演节目,她打算剪去部分扇形纸片后,利用剩下的纸片制作成一个底面半径为10cm的圆锥形纸帽(接缝处不重叠),那么剪去的扇形纸片的圆心角为( )
A.9° B.18° C.63° D.72°
10.一个圆锥的高为3,侧面展开图是半圆,求:
(1)该圆锥的母线与底面半径之比;
(2)该圆锥的表面积.
11.如图,一个纸杯的母线延长后形成的立体图形是圆锥,该圆锥的侧面展开图是扇形OAB,经测量,纸杯上开口圆的直径是6cm,下底圆直径为4cm,母线长EF=8cm.求扇形OAB的圆心角及这个纸杯的表面积.(面积计算结果用π表示)【来源:21·世纪·教育·网】
(第11题)(第12题)
12. (2015·安庆·一摸)已知,如图,以△ABC的一边BC为直径的⊙O分别交AB、AC于点D、E.下面判断中:①当△ABC为等边三角形时,△ODE是等边三角形;②当△ODE是等边三角形时,△ABC为等边三角形;③当时,△ODE是直角三角形;④当△ODE是直角三角形时,.正确的结论有( )21·世纪*教育网
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
参考答案
复习巩固
1.D
2.C 由勾股定理,得OB==6(cm).
l=2π×6=12π
故这个圆锥的侧面积是lr=×12π×10=60π(cm2).
3.D 因为圆形和扇形纸片能围成一个圆锥模型,所以圆的周长等于扇形的弧长,故=2πr,即R=4r.故选D.www-2-1-cnjy-com
4.4 半径为12cm圆的三分之一弧长为·2π·12=8π,它等于圆锥的底面周长,故有=4(cm).2-1-c-n-j-y
5.90° ∵2π×3=,
∴n=90.
6.68π 圆锥的母线长是=5.
圆锥的侧面积是×8π×5=20π,
圆柱的侧面积是8π×4=32π.
几何体的下底面面积是π×42=16π.
故所求几何体的全面积(即表面积)为20π+32π+16π=68π.
7.解:这个零件的底面积=π×=36π(cm2),
这个零件的外侧面积=12π×8=96π(cm2),
圆锥母线长OC==10(cm),
这个零件的内侧面积=×12π×10=60π(cm2),
因此这个零件的表面积为36π+96π+60π=192π(cm2).
能力提升
8.D
9.B 30%圆周的扇形彩纸片的圆心角为360°×30%=108°.
设剪去的扇形纸片的圆心角为n°,则2π×10=,解得n=18.故选B.
10.解:如图,设圆锥的轴截面为△ABC,过点A作AO⊥BC于点O,设母线长AB=l,底面O的半径为r,高AO=h. 21*cnjy*com
(2)由R=24,得R-8=16.
所以S扇形OCD=×4π×16=32π(cm2),
S扇形OAB=×6π×24=72π(cm2).
所以S纸杯侧=S扇形OAB-S扇形OCD=72π-32π=40π(cm2).
又因为S纸杯底==4π(cm2),所以S纸杯表=40π+4π=44π(cm2).
12. 答案: C。