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D
B
D
$90°$
$240π$
$\frac{\sqrt{3}}{6}$
解:设该圆锥底面圆的半径为$r\ \mathrm{cm}。$过点$O$作$OD⊥ AB,$垂足为$D。$
$\because OA=OB,$$∠ AOB=120°,$
$\therefore AD=BD=\frac{1}{2}AB=\sqrt{3}\ \mathrm{cm},$$∠ OAD=\frac{1}{2}×(180°-120°)=30°。$
$\therefore OD=\frac{1}{2}OA。$
由勾股定理,得$AD^2+OD^2=OA^2,$即$(\sqrt{3})^2+(\frac{1}{2}OA)^2=OA^2。$
$\therefore OA=2\ \mathrm{cm}。$
$\therefore 2π r=\frac{120π×2}{180},$解得$r=\frac{2}{3}。$
$\therefore$ 该圆锥底面圆的半径为$\frac{2}{3}\ \mathrm{cm}。$
【分析】
要解决本题,需明确:扇形纸片的半径等于圆锥的母线长。解题思路为:①先根据圆锥底面圆的周长求出底面圆的半径;②利用圆锥的高、底面半径与母线构成直角三角形,结合勾股定理计算出母线长,即扇形的半径。
【解析】
1. 计算圆锥底面圆的半径:
已知底面圆的周长$ C = 6π \, \mathrm{cm} $,由圆的周长公式$ C = 2π r $,可得底面半径$ r = \frac{C}{2π} = \frac{6π}{2π} = 3 \, \mathrm{cm} $。
2. 计算扇形的半径(即圆锥的母线长):
圆锥的高$ h = 4 \, \mathrm{cm} $,圆锥的母线$ l $、底面半径$ r $、高$ h $构成直角三角形,根据勾股定理:
$ l = \sqrt{r^2 + h^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \, \mathrm{cm} $。
因此,该扇形纸片的半径为5cm,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
圆锥的侧面展开图、勾股定理
【点评】
本题考查圆锥的基本性质,核心是掌握圆锥底面周长与侧面展开扇形弧长的关系,以及母线、高、底面半径的勾股定理关系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】这道题是求制作遮阳伞所需的布料面积,由于遮阳伞可视作圆锥,且不需要底面,因此实际是求圆锥的侧面积。解题时需回忆圆锥侧面积的计算公式,找到题目给出的底面半径和母线长,代入公式计算即可。
【解析】圆锥的侧面积公式为 $ S = π r l $(其中 $ r $ 是底面圆的半径,$ l $ 是圆锥的母线长)。本题中,底面半径 $ r = 1 \, \mathrm{m} $,母线长 $ l = 2 \, \mathrm{m} $,将数值代入公式得:$ S = π × 1 × 2 = 2π \, \mathrm{m}^2 $,因此制作这把遮阳伞至少需要用布料 $ 2π \, \mathrm{m}^2 $,对应选项B。
【答案】B
【知识点】圆锥侧面积计算
【点评】本题考查圆锥侧面积公式的实际应用,属于基础题,核心是明确遮阳伞的用料为圆锥侧面积,直接套用公式即可快速求解。
【难度系数】0.7
【分析】
要解决这个问题,需利用“圆锥侧面展开图的弧长等于底面圆周长”的关系。首先根据网格确定扇形的半径和圆心角,计算扇形弧长,再通过弧长与底面周长的等式求出底面圆半径。步骤为:1. 用勾股定理求扇形半径;2. 确定扇形圆心角;3. 计算扇形弧长;4. 利用周长公式求底面半径。
【解析】
1. 求扇形半径:小正方形方格边长为2 cm,由网格可知,OA的水平距离为2格,即$2×2=4\ \mathrm{cm}$,垂直距离为2格,即$4\ \mathrm{cm}$。根据勾股定理,扇形半径$OA=\sqrt{4^2+4^2}=4\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$。
2. 确定扇形圆心角:观察图形,扇形OAB的圆心角为$360° - 90°=270°$。
3. 计算扇形弧长:根据弧长公式$l=\frac{nπ R}{180}$($n$为圆心角度数,$R$为半径),代入$n=270°$,$R=4\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$,得弧长$l=\frac{270×π×4\sqrt{2}}{180}=6\sqrt{2}π\ \mathrm{cm}$。
4. 求圆锥底面半径:设底面圆半径为$r$,圆锥底面周长等于扇形弧长,即$2π r=6\sqrt{2}π$,解得$r=3\sqrt{2}\ \mathrm{cm}$。
【答案】
D
【知识点】
圆锥侧面展开图、弧长计算、圆的周长
【点评】
本题结合网格考查圆锥侧面展开图的计算,核心是明确弧长与底面周长的等量关系,需准确判断扇形的圆心角,难度中等。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决这个问题,需明确圆锥侧面积与侧面展开图(扇形)的对应关系:圆锥侧面积公式为$ S_{侧} = π r l $($ r $为底面半径,$ l $为母线长),且圆锥侧面展开图的弧长等于底面圆的周长,扇形弧长公式为$ l_{弧} = \frac{nπ l}{180} $($ n $为扇形圆心角)。解题思路为:①先利用侧面积公式求出圆锥的母线长;②再根据底面周长等于侧面展开图的弧长,结合弧长公式求出圆心角。
【解析】
1. 求圆锥的母线长$ l $:
已知圆锥底面半径$ r=3 $,侧面积$ S_{侧}=36π $,根据圆锥侧面积公式$ S_{侧} = π r l $,代入得:
$ 36π = π × 3 × l $
两边同时除以$ π $,得$ 36 = 3l $,解得$ l=12 $。
2. 求侧面展开图的圆心角$ n $:
圆锥底面圆的周长等于侧面展开图扇形的弧长,底面周长为$ C=2π r = 2π × 3 = 6π $。
扇形弧长公式为$ C = \frac{nπ l}{180} $,将$ C=6π $、$ l=12 $代入得:
$ 6π = \frac{nπ × 12}{180} $
两边同时除以$ π $,得$ 6 = \frac{12n}{180} $
化简得$ 12n = 6 × 180 = 1080 $,解得$ n=90 $。
【答案】
90°
【知识点】
圆锥侧面积、扇形弧长公式
【点评】
本题为教材变式题,核心考查圆锥与侧面展开图的对应关系,需牢记侧面积、弧长公式,理清各量的联系,属于基础计算类题目,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】要解决这个问题,需明确:做成圆锥帽子后,圆锥底面圆的周长等于扇形纸板的弧长。因此先计算圆锥底面圆的周长(即扇形的弧长),再利用扇形面积公式计算扇形面积即可。
【解析】
1. 计算圆锥底面圆的周长:已知圆锥底面半径为8cm,根据圆的周长公式 $ C = 2π r $,可得底面周长 $ C = 2π × 8 = 16π \, \mathrm{cm} $,此周长即为扇形纸板的弧长 $ l = 16π \, \mathrm{cm} $。
2. 计算扇形面积:已知扇形半径 $ R = 30 \, \mathrm{cm} $,根据扇形面积公式 $ S = \frac{1}{2} l R $,代入数值计算得:
$ S = \frac{1}{2} × 16π × 30 = 240π \, \mathrm{cm}^2 $。
【答案】240π
【知识点】扇形面积计算、圆锥与扇形的关系
【点评】本题考查圆锥与扇形的联系,核心是利用“圆锥底面周长等于对应扇形弧长”的关系,结合扇形面积公式求解,属于基础题型。
【难度系数】0.6
【分析】
要解决该问题,需先确定扇形ABC的半径,再计算扇形弧长,最后利用圆锥底面周长等于扇形弧长的关系求出底面半径r。步骤如下:1. 根据圆形铁皮直径得圆半径,结合圆周角性质确定扇形ABC的半径;2. 用弧长公式计算扇形弧长;3. 利用圆锥底面周长与扇形弧长的等量关系求解r。
【解析】
1. 圆形铁皮直径为2 dm,故其半径为1 dm。因为∠BAC=60°,AB=AC,所以△ABC是等边三角形。连接OA、OB,OA=OB=1 dm,由圆周角定理得弧BC对应的圆心角∠BOC=120°,则扇形ABC的半径AB(弦长)为:$ AB=2× OA×\sin60°=2×1×\frac{\sqrt{3}}{2}=\sqrt{3}\ \mathrm{dm} $。
2. 计算扇形ABC的弧长:根据弧长公式$ l=\frac{nπ R}{180} $(n=60°,R=√3),得弧长$ l=\frac{60π×\sqrt{3}}{180}=\frac{\sqrt{3}π}{3}\ \mathrm{dm} $。
3. 圆锥底面圆的周长等于扇形弧长,设底面半径为r,则底面周长为$ 2π r $,因此$ 2π r=\frac{\sqrt{3}π}{3} $,两边约去π后解得$ r=\frac{\sqrt{3}}{6}\ \mathrm{dm} $。
【答案】
$\dfrac{\sqrt{3}}{6}$
【知识点】
圆锥侧面展开图、弧长计算、圆周角定理
【点评】
本题结合圆的性质与圆锥的计算,核心是利用扇形弧长与圆锥底面周长的等量关系,需熟练掌握弦长、弧长公式及圆周角定理的应用,属于中等难度的几何应用题。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决该问题,需分两步:①先求扇形的半径OA:利用等腰三角形三线合一和直角三角形的性质,结合勾股定理,由已知的圆心角和弦长求出扇形半径;②利用圆锥侧面展开图的弧长等于底面圆周长的关系,通过弧长公式和圆周长公式建立等式,求解底面圆半径。
【解析】
解:设该圆锥底面圆的半径为$ r \ \mathrm{cm} $,过点$ O $作$ OD ⊥ AB $,垂足为$ D $。
因为$ OA = OB $,$ ∠ AOB = 120° $,根据等腰三角形三线合一的性质:
$ AD = BD = \dfrac{1}{2}AB = \dfrac{1}{2} × 2\sqrt{3} = \sqrt{3} \ \mathrm{cm} $,
$ ∠ OAD = \dfrac{1}{2}(180° - 120°) = 30° $,
所以在$ \mathrm{Rt}△ AOD $中,$ OD = \dfrac{1}{2}OA $。
由勾股定理得:$ AD^2 + OD^2 = OA^2 $,
代入得:$ (\sqrt{3})^2 + ( \dfrac{1}{2}OA )^2 = OA^2 $,
计算得:$ 3 + \dfrac{1}{4}OA^2 = OA^2 $,
整理得:$ \dfrac{3}{4}OA^2 = 3 $,解得$ OA = 2 \ \mathrm{cm} $(半径为正数,舍去负解)。
扇形的弧长公式为$ l = \dfrac{nπ R}{180} $($ n $为圆心角度数,$ R $为扇形半径),则该扇形的弧长为:
$ l = \dfrac{120π × 2}{180} = \dfrac{4π}{3} \ \mathrm{cm} $。
因为该扇形围成圆锥的侧面,所以扇形弧长等于圆锥底面圆的周长,即$ 2π r = \dfrac{4π}{3} $,
两边同时除以$ 2π $,解得$ r = \dfrac{2}{3} \ \mathrm{cm} $。
【答案】
$\dfrac{2}{3}\ \mathrm{cm}$
【知识点】
弧长计算;圆锥侧面展开;等腰三角形性质
【点评】
本题考查圆锥侧面展开图的基础计算,核心是掌握“扇形弧长等于圆锥底面圆周长”的关系,结合等腰三角形和勾股定理求扇形半径,属于基础题型,需熟练应用相关公式。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这个问题,需利用圆锥的核心性质:圆锥侧面展开图(扇形)的弧长等于圆锥底面小圆的周长。先设小圆半径为$r$,根据“小圆的直径是大圆的半径”确定大圆半径,再通过弧长公式和圆周长公式建立等式,求出扇形的圆心角,最后对应选项即可。
【解析】
设小圆半径为$r$,则小圆直径为$2r$,由题意得大圆半径$R = 2r$。
1. 计算小圆(圆锥底面)的周长:$C_{底}=2π r$;
2. 圆锥侧面是扇形,扇形弧长需等于底面小圆的周长。设扇形的圆心角为$n°$,根据弧长公式$l=\frac{nπ R}{180}$,代入$R=2r$,得扇形弧长:$l=\frac{nπ · 2r}{180}$;
3. 令弧长等于底面周长,列方程:
$\frac{2nπ r}{180}=2π r$,两边同时除以$π r$,化简得$\frac{2n}{180}=2$,解得$n=180°$。
因此,扇形的圆心角应为$180°$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
圆锥侧面展开图、弧长计算
【点评】
本题考查圆锥侧面展开图与底面的关系,核心是利用“扇形弧长=底面圆周长”的性质,通过公式推导圆心角,属于基础应用类题目,需牢记圆锥的相关性质。
【难度系数】
0.5