稿件来源:高途
| 6.6.1 柱、锥、台的侧面展开与面积题目答案及解析如下,仅供参考!
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
如图,四边形$ABCD$中,$AD\perp AB$,$\angle ADC=120{}^\circ $,$AB=2\sqrt{3}$,$AD=1$,$CD=2$,
$(1)$求将四边形$ABCD$绕直线$AD$旋转一周所成几何体的体积;
$(2)$求将四边形$ABCD$绕直线$AB$旋转一周所成几何体的表面积.
$(1)$$13\\pi$
$(2)$$\\left( 2\\sqrt{7}+7 \\right)\\pi$
"]]$(1)$作$CE\perp AD$,$CF\perp AB$,$E$,$F$为垂足,
$\because \angle ADC=120{}^\circ $,
$\therefore \angle EDC=60{}^\circ $,
$\because CD=2$,
$\therefore DE=1$,$CE=\sqrt{3}$,
故$AF=CE=\sqrt{3}$,
又$AB=2\sqrt{3}$,$AD=1$,故$CF=AE=AD+DE=2$,
$BF=AB-AF=2\sqrt{3}-\sqrt{3}=\sqrt{3}$,
由勾股定理得$CB=\sqrt{C{{F}^{2}}+B{{F}^{2}}}=\sqrt{7}$,
由四边形$ABCE$绕直线$AD$旋转一周形成圆台,
且${V}_{圆台}=\dfrac{1}{3}\times 2\times \left( 3\pi+12\pi+6\pi \right)=14\pi$,
由三角形$CDE$绕直线$AD$旋转一周形成圆锥,
且${{V}_{圆锥}}=\dfrac{1}{3}\times 1\times 3\pi=\pi$
$\therefore $ 将四边形$ABCD$绕直线$AD$旋转一周所成几何体的体积为$14\pi-\pi=13\pi$;
$(2)$四边形$ABCD$绕直线$AB$旋转一周所成几何体的表面积分为三部分,
以$AD$为半径的圆的面积为$\pi$,
以$CD$为母线的圆台的侧面积$\pi l\left( r+{r}' \right)=2\pi\left( 1+2 \right)=6\pi$,
以$BC$为母线的圆锥的侧面积$\dfrac{1}{2}\times 2\times 2\pi\sqrt{7}=2\sqrt{7}\pi$,
$\therefore $ 该几何体的表面积为$\left( 2\sqrt{7}+7 \right)\pi$$.$
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