一道高中几何题,要求结合基本不等式求解已知半径为1的球内切于一个圆锥,当圆锥的底面半径为多少时,圆锥的体积最小?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 14:39:20
一道高中几何题,要求结合基本不等式求解已知半径为1的球内切于一个圆锥,当圆锥的底面半径为多少时,圆锥的体积最小?

一道高中几何题,要求结合基本不等式求解已知半径为1的球内切于一个圆锥,当圆锥的底面半径为多少时,圆锥的体积最小?
一道高中几何题,要求结合基本不等式求解
已知半径为1的球内切于一个圆锥,当圆锥的底面半径为多少时,圆锥的体积最小?

一道高中几何题,要求结合基本不等式求解已知半径为1的球内切于一个圆锥,当圆锥的底面半径为多少时,圆锥的体积最小?
假设底半径为x,顶点到锥面切点距离为y,则由勾股定理(在母线和底面圆心构成的直角三角形中)有:(x+y)^2=x^2+((y^2+1)的平方根+1)^2,化简可得:xy=1+根号(y^2+1) (1).而圆锥体积V=3分之派x^3×y (2),令a=1+(1+y^2)的平方根,b=y,由(1)(2)式化去x并且用a b代入,可化简得到V=3分之派×[a+2a^2/(a^2-2a)],中括号内可化为:[(a-2)+4/(a-2)]+4,由均值不等式显然有当a-2=4/(a-2)时,取得最小值,此时a=4,求出y=根号8,x=根号2.
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