Question

【題目】已知在直角三角形ABC中，，（如右圖所示）

（Ⅰ）若以AC為軸，直角三角形ABC旋轉一周，試說明所得幾何體的結構特征并求所得幾何體的表面積.

（Ⅱ）一只螞蟻在問題（Ⅰ）形成的幾何體上從點B繞著幾何體的側面爬行一周回到點B，求螞蟻爬行的最短距離.

Answer 1

【答案】（Ⅰ）幾何體為以為半徑，高的圓錐，

（Ⅱ）

【解析】

（Ⅰ）若以為軸，直角三角形旋轉一周，形成的幾何體為以為半徑，高的圓錐，由圓錐的表面積公式，即可求出結果．

（Ⅱ）利用側面展開圖，要使螞蟻爬行的最短距離，則沿點B的母線把圓錐側面展開為平面圖形（如圖）最短距離就是點B到點的距離，代入數值，即可求出結果．

解：（Ⅰ）在直角三角形ABC中，由

即，得，若以為軸旋轉一周，

形成的幾何體為以為半徑，高的圓錐，

則，其表面積為

.

（Ⅱ）由問題（Ⅰ）的圓錐，要使螞蟻爬行的最短距離，則沿點B的母線把圓錐側面展開為平面圖形（如圖）最短距離就是點B到點的距離，

，

在中，由余弦定理得：