如圖,已知圓柱和半徑為的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最...

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問題詳情:

如圖,已知圓柱和半徑為如圖,已知圓柱和半徑為的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最...的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最大值為_____.

如圖,已知圓柱和半徑為的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最... 第2張

【回答】

【解析】

【分析】

設圓柱的底面圓半徑為r,高為h,求出rh的關係,再計算圓柱的體積V,從而求出體積V的最大值.

【詳解】解:設圓柱的底面圓半徑為r,高為h

如圖,已知圓柱和半徑為的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最... 第3張

h2+r2=R2=3;

所以圓柱的體積為V=πr2h=π(3﹣h2)h=π(3hh3);

V′(h)=π(3﹣3h2),

V′(h)=0,解得h=1;

所以h∈(0,1)時,V′(h)>0,Vh)單調遞增;

h∈(1,如圖,已知圓柱和半徑為的半球O,圓柱的下底面在半球O底面所在平面上,圓柱的上底面內接於球O,則該圓柱的體積的最... 第4張)時,V′(h)<0,Vh)單調遞減;

所以h=1時,Vh)取得最大值為V(1)=2π.

故*為:2π.

【點睛】本題考查了半球與內接圓柱的結構特徵與應用問題,也考查了圓柱的體積計算問題,是中檔題.

知識點:空間幾何體

題型:填空題

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