已知如图,圆锥的底面圆的半径为r(r>0),母线长OA为3r,C为母线OB的中点在圆锥的侧面上,一只蚂蚁从点A爬行到点C的最短线路长为( ) A.32r B.332r C.33r D.33r
题目
已知如图,圆锥的底面圆的半径为r(r>0),母线长OA为3r,C为母线OB的中点在圆锥的侧面上,一只蚂蚁从点A爬行到点C的最短线路长为( )
A.
rB.
rC.
rD.
3r
答案
由题意知,底面圆的直径为2r,故底面周长等于2rπ,
设圆锥的侧面展开后的扇形圆心角为n°,
根据底面周长等于展开后扇形的弧长得,2rπ=
,
解得n=120,
所以展开图中扇形的圆心角为120°,
∴∠AOA′=120°,
∴∠1=60°,
过C作CF⊥OA,
∵C为OB中点,BO=3r,
∴OC=
r,
∵∠1=60°,
∴∠OCF=30°,
∴FO=
r,
∴CF
2=CO
2-OF
2=
r
2,
∵AO=3r,FO=
r,
∴AF=
r,
∴AC
2=AF
2+FC
2=
r
2+
r
2=
r
2,
∴AC=
,
故选B.
要求蚂蚁爬行的最短距离,需将圆锥的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果.
平面展开-最短路径问题;弧长的计算;圆锥的计算.
圆锥的侧面展开图是一个扇形,此扇形的弧长等于圆锥底面周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.本题就是把圆锥的侧面展开成扇形,“化曲面为平面”,用勾股定理解决.
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