如圖,已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AD=a,BC=2a,∠DCB=60°,在平面ABCD內(nèi),過C作l⊥CB,以l為軸將梯形ABCD旋轉(zhuǎn)一周,求所得旋轉(zhuǎn)體的表面積及體積.
分析:根據(jù)該旋轉(zhuǎn)體的外形分析其結(jié)構(gòu)可得,它是在一個底面半徑為2a、高為
3
a
的圓柱中挖去一個底面半徑為a、高為
3
a
的圓錐,由此不難請計(jì)算出它的表面積和體積.
解答:解:由題意,線段AB旋轉(zhuǎn)一周形成圓柱的側(cè)面,線段CB旋轉(zhuǎn)一周形成圓C,CD旋轉(zhuǎn)一周形成圓錐的側(cè)面,線段AD旋轉(zhuǎn)一周形成一個圓環(huán),
∵∠DCB=60°,∴圓錐的底面半徑為r=a,母線l=2a,高為
3
a
∴旋轉(zhuǎn)體的表面積S=S圓柱側(cè)+S圓C+S圓錐側(cè)+S圓環(huán)=2π•2a•
3
a+π•(2a)2+π•a•2a+π[(2a)2-a2]=(9+4
3
a2
…(7分)   
 該旋轉(zhuǎn)體的體積是經(jīng)AB為母線的圓柱體積減去以CD為母線的圓錐的體積,即
 V=π•(2a)2
3
a-
1
3
π•a2
3
a=
11
3
3
πa3
…(14分)
點(diǎn)評:本題給出一個特殊的旋轉(zhuǎn)體,要我們求的表面積與體積,著重考查了圓柱、圓錐的側(cè)面積和體積等公式,屬于基礎(chǔ)題.
練習(xí)冊系列答案
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A、選修4-1:幾何證明選講

   如圖,已知梯形ABCD為圓內(nèi)接四邊形,AD//BC,過C作該圓的切線,交AD的延長線于E,求證:ΔABC∽ΔEDC。

B、選修4-2:矩形與變換

已知 為矩陣屬于λ的一個特征向量,求實(shí)數(shù)a,λ的值及A2。

C、選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程

   在平面直角坐標(biāo)系xoy中,曲線C的參數(shù)方程為(α為參數(shù)),曲線D的參數(shù)方程為,(t為參數(shù))。若曲線C、D有公共點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍。

D、選修4-5:不等式選講

   已知a,b都是正實(shí)數(shù),且ab=2。求證:(1+2a)(1+b)≥9。

 

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如圖,已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AD=a,BC=2a,∠DCB=60°,在平面ABCD內(nèi),過C作l⊥CB,以l為軸將梯形ABCD旋轉(zhuǎn)一周,求所得旋轉(zhuǎn)體的表面積及體積.

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如圖,已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠ABC=90°,AD=a,BC=2a,∠DCB=60°,在平面ABCD內(nèi),過C作l⊥CB,以l為軸將梯形ABCD旋轉(zhuǎn)一周,求所得旋轉(zhuǎn)體的表面積及體積。

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