| 6.6.1 柱、锥、台的侧面展开与面积 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第六章 立体几何初步

6.6 简单几何体的再认识

6.6.1 柱、锥、台的侧面展开与面积

半径为$R$的球的内接正三棱柱的侧面积(各侧面面积之和)的最大值为                 

[["$3\\sqrt{3}{{R}^{2}}$"]]

设正三棱柱的底面边长为$a$,侧棱长为$l$

则底面圆半径为$r=\dfrac{\sqrt{3}}{3}a$,且${{\left(\dfrac{l}{2}\right)}^{2}}+{{r}^{2}}={{R}^{2}}$

$\therefore {{l}^{2}}=4{{R}^{2}}-\dfrac{4}{3}{{a}^{2}}$,即$l=2\sqrt{{{R}^{2}}-\dfrac{{{a}^{2}}}{3}}$

$\therefore $ 侧面积之和为${{S}_{侧}}=3al=6a\sqrt{{{R}^{2}}-\dfrac{{{a}^{2}}}{3}}=6\sqrt{3\cdot \dfrac{{{a}^{2}}}{3}\cdot \left({{R}^{2}}-\dfrac{{{a}^{2}}}{3}\right)} \leqslant 6\sqrt{3\cdot {{\left( \dfrac{\dfrac{{{a}^{2}}}{3}+{{R}^{2}}-\dfrac{{{a}^{2}}}{3}}{2} \right)}^{2}}}=3\sqrt{3}{{R}^{2}}$

即半径为$R$的球内接正三棱柱的三个侧面积之和的最大值是$3\sqrt{3}{{R}^{2}}$

故答案为:$3\sqrt{3}{{R}^{2}}$

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