| 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修二

第八章 立体几何初步

8.3 简单几何体的表面积与体积

8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积

如图,宫灯又称宫廷花灯,是中国彩灯中富有特色的汉民族传统手工艺品之一.现制作一件三层六角宫灯模型,三层均为正六棱柱(内部全空),其中模型上、下层的底面周长均为$36\sqrt{3}cm$,高为$4cm$.现在其内部放入一个体积为$36\pi cm^{3}$的球形灯,且球形灯球心与各面的距离不少于$8cm$.则该模型的侧面积至少为$ $ $(\qquad)$ $ $

["

$800\\sqrt{3}c{m^2}$

","

$544\\sqrt{3}c{m^2}$

","

$({288\\sqrt{3}+384})c{m^2}$

","

$({288\\sqrt{3}+768})c{m^2}$

"]
[["B"]]

由题意,上下两层是底面周长$36\sqrt{3}cm$,高为$4cm$的正六棱柱,
所以侧面积为${S}_{1}=2×36\sqrt{3}×4=288\sqrt{3}c{m}^{2}$
当球形灯球心到各面的距离等于$8cm$时,中间六棱柱的高为$h=2\times 8-2\times 4=8cm$
由球心到侧面距离为$8$,可知棱柱底面边长满足$a×\dfrac{\sqrt{3}}{2}=8$,解得$a=\dfrac{16\sqrt{3}}{3}$
所以中层正六棱柱的侧面积${S}_{2}=6×\dfrac{16\sqrt{3}}{3}×8=256\sqrt{3}c{m}^{2}$
故该模型的侧面积至少为$S={S}_{1}+{S}_{2}=544\sqrt{3}c{m}^{2}$
故选:$\rm B $.

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