Question

研究課題：螞蟻怎樣爬最近？
研究方法：如圖1，正方體的棱長(zhǎng)為5cm，一只螞蟻欲從正方體底面上的點(diǎn)A沿著正方體表面爬到點(diǎn)C₁處，要求該螞蟻需要爬行的最短路程的長(zhǎng)，可將該正方體右側(cè)面展開，由勾股定理得最短路程的長(zhǎng)為AC₁=

AC2+CC12

=

102+52

=5

5

cm．這里，我們將空間兩點(diǎn)間最短路程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)兩點(diǎn)間距離最短問(wèn)題．
研究實(shí)踐：（1）如圖2，正四棱柱的底面邊長(zhǎng)為5cm，側(cè)棱長(zhǎng)為6cm，一只螞蟻從正四棱柱底面上的點(diǎn)A沿著棱柱表面爬到C₁處，螞蟻需要爬行的最短路程的長(zhǎng)為______．
（2）如圖3，圓錐的母線長(zhǎng)為4cm，圓錐的側(cè)面展開圖如圖4所示，且∠AOA₁=120°，一只螞蟻欲從圓錐的底面上的點(diǎn)A出發(fā)，沿圓錐側(cè)面爬行一周回到點(diǎn)A．求該螞蟻需要爬行的最短路程的長(zhǎng)．
（3）如圖5，沒(méi)有上蓋的圓柱盒高為10cm，底面圓的周長(zhǎng)為32cm，點(diǎn)A距離下底面3cm．一只位于圓柱盒外表面點(diǎn)A處的螞蟻想爬到盒內(nèi)表面對(duì)側(cè)中點(diǎn)B處．請(qǐng)求出螞蟻需要爬行的最短路程的長(zhǎng)．

Answer 1

（1）畫圖分兩種情況：
①AC1=

(5+5)2+62

=

136

，
②AC1=

(6+5)2+52

=

146

，
∵

146

＞

136

，
∴最短路程為 2

34

cm，
故答案為2

34

cm，
（2）如圖1，連接AA₁，過(guò)點(diǎn)O作OP⊥AA₁，則AP=A₁P，∠AOP=∠A₁OP，



由題意，OA=4cm，∠AOA₁=120°，
∴∠AOP=60°．
∴AP=OA?sin∠AOP=4?sin60°=2

3

．
∴螞蟻需要爬行的最短路程的長(zhǎng)為AA₁=4

3

，
（3）畫圖2，點(diǎn)B與點(diǎn)B’關(guān)于PQ對(duì)稱，可得AC=16，B’C=12，
∴最短路程為AB’=

162+122

=20cm．