半徑為1的球內(nèi)切于圓錐，已知圓錐母線與底面夾角為2θ.

（1）求證：圓錐的母線與底面圓半徑之和為；

（2）求證：圓錐的全面積為；

（3）當(dāng)θ為何值時(shí)，圓錐的全面積最小?

(1)證明:作圓錐軸截面如圖所示，設(shè)底面圓半徑為r,母線長為l.

由∠PBC=2θ，得∠OBC=∠OBE=θ且OC=OE=1.

r=BC=OC·cotθ=cotθ,

PE=OE·cot(-2θ)=tan2θ,

∴l(xiāng)+r=PE+2r=.

(2)證明:∵l=PB=PE+EB=PE+BC=,

∴S圓錐全=πr2+πrl=πr(r+l)=.

(3)解析:由（2），要使S全最小，只需tan2θ(1-tan2θ)最大，

而tan2θ(1-tan2θ)≤,

故tan2θ=1-tan2θ,

即tanθ=(θ為銳角）.

∴θ=arctan時(shí)，有S全最小==8π.

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[　　]

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如圖2，在的二面角內(nèi)，半徑為1的圓

與半徑為2的圓分別在半平面、內(nèi)，且與棱切于

同一點(diǎn)，則以圓與圓為截面的球的表面積為（   ）

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C．              D．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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