数学
(2005·河北)如图,已知圆锥的母线长OA=8,底面圆的半径r=2.若一只小虫从A点出发,绕圆锥的侧面爬行一周后又回到了A点,求小虫爬行的最短路线的长.
(2013·贵阳模拟)请阅读下列材料:
问题:如图1,圆柱的底面半径为1dm,BC是底面直径,圆柱高AB为5dm,求一只蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线,小明设计了两条路线:
路线1:高线AB+底面直径BC,如图1所示.路线2:侧面展开图中的线段AC,如图2所示.(结果保留π)
(1)设路线1的长度为L
1
,则
L
1
2
=
49
49
.设路线2的长度为L
2
,则
L
2
2
=
25+π
2
25+π
2
.所以选择路线
2
2
(填1或2)较短.
(2)小明把条件改成:“圆柱的底面半径为5dm,高AB为1dm”继续按前面的路线进行计算.此时,路线1:
L
1
2
=
121
121
.路线2:
L
2
2
=
1+25π
2
1+25π
2
.所以选择路线
1
1
(填1或2)较短.
(3)请你帮小明继续研究:当圆柱的底面半径为2dm,高为hdm时,应如何选择上面的两条路线才能使蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到点C的路线最短.
(2011·无为县模拟)如图,将正方体沿粗线剪开.
(1)以所给的正方形ABCD为基础,画出它的展开图;
(2)若正方体的棱长为2cm,在正方体的顶点A处有一只小虫沿着正方体的表面爬行到顶点E处,求小虫爬行的最短距离.
(2011·石家庄模拟)动手操作:如图1,把矩形AA′B′B卷成以AB为高的圆柱形,则点A与点
A′
A′
重合,点B与点
B′
B′
重合.
探究与发现:
(1)如图2,若圆柱的底面周长是30cm,高是40cm,从圆柱底部A处沿侧面缠绕一圈丝带到顶部B处作装饰,则这条丝线的最小长度是
50
50
cm;(丝线的粗细忽略不计)
(2)如图3,若用丝线从该圆柱的底部A缠绕4圈直到顶部B处,则至少需要多少丝线?
实践与应用:
如图4,现有一个圆柱形的玻璃杯,准备在杯子的外面缠绕一层装饰带,为使带子全部包住杯子且不重叠,需要将带子的两端沿AE,CF方向进行裁剪,如图5所示,若带子的宽度为1.5厘米,杯子的半径为6厘米,则sinα=
1
8π
1
8π
.
(2010·拱墅区一模)如图,长方体的底面是边长为1cm 的正方形,高为3cm.
(1)如果用一根细线从点A开始经过4个侧面缠绕一圈到达点B,请利用侧面展开图计算所用细线最短需要多少cm?
(2)如果从点A开始经过4个侧面缠绕2圈到达点B,那么所用细线最短需要
73
73
cm.(直接填空)
(2009·鼓楼区二模)研究课题:蚂蚁怎样爬最近?
研究方法:如图1,正方体的棱长为5cm,一只蚂蚁欲从正方体底面上的点A沿着正方体表面爬到点C
1
处,要求该蚂蚁需要爬行的最短路程的长,可将该正方体右侧面展开,由勾股定理得最短路程的长为AC
1
=
A
C
2
+C
C
1
2
=
10
2
+
5
2
=5
5
cm.这里,我们将空间两点间最短路程问题转化为平面内两点间距离最短问题.
研究实践:(1)如图2,正四棱柱的底面边长为5cm,侧棱长为6cm,一只蚂蚁从正四棱柱底面上的点A沿着棱柱表面爬到C
1
处,蚂蚁需要爬行的最短路程的长为
2
34
2
34
.
(2)如图3,圆锥的母线长为4cm,圆锥的侧面展开图如图4所示,且∠AOA
1
=120°,一只蚂蚁欲从圆锥的底面上的点A出发,沿圆锥侧面爬行一周回到点A.求该蚂蚁需要爬行的最短路程的长.
(3)如图5,没有上盖的圆柱盒高为10cm,底面圆的周长为32cm,点A距离下底面3cm.一只位于圆柱盒外表面点A处的蚂蚁想爬到盒内表面对侧中点B处.请求出蚂蚁需要爬行的最短路程的长.
圆柱体如图所示.
(1)画出该圆柱的侧面展开图,并在展开图中标明字母A、B、C、D的位置;
(2)一只蚂蚁位于该圆柱体的点A处,食物位于该圆柱体的点D处.请写出蚂蚁获得食物的最佳方案.
如图,一只小蚂蚁要从A点沿长方体木块表面爬到B点处吃蜜糖.已知长方体木块的长、宽、高分别为10cm、8cm、6cm,试计算小蚂蚁爬行的最短距离.
附加题:有一圆柱体高为10 cm,底面圆的半径为4 cm,AA
1
、BB
1
为相对的两条母线,在AA
1
上有一个蜘蛛Q,QA=3 cm;在BB
1
上有一只苍蝇P,PB
1
=2 cm,蜘蛛沿圆柱体侧面爬到P点吃苍蝇,求最短路径.
(答案保留两个有效数字)
如图,一个长方体形的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角C
1
处.小明认为蚂蚁能够最快到达目的地的路径AC
1
,小王认为蚂蚁能够最快到达目的地的路径AC
1
′.已知AB=4,BC=4,CC
1
=5时,请你帮忙他们求出蚂蚁爬过的最短路径长.
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