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如图.ABB1A1是圆台的轴截面.O1.O分别是上下底面圆的圆心.A1O1=1.AO=2.母线与底面成60°角.点C在底面圆周上.且.求:(1)圆台的侧面积和体积,(2)异面直线A1C与OO1所成的角

编辑:chaxungu时间:2026-04-27 16:29:51分类:高中数学题库

如图,ABB1A1是圆台的轴截面,O1、O分别是上下底面圆的圆心,A1O1=1,AO=2,母线与底面成60°角,点C在底面圆周上,且数学公式,求:
(1)圆台的侧面积和体积;
(2)异面直线A1C与OO1所成的角的正切值.在线课程解:(1)由已知A1O1=1,AO=2,作A1D⊥AO于点D,则AD=AO-A1O1=1,
因为轴截面ABB1A1垂直于圆台底面,所以A1D垂直圆台底面,
所以∠A1AD=60°,(3分)
于是在Rt△A1AD中,得A1A=2,
即圆台的母线长为2,高为.(5分)
所以圆台的侧面积为S=π(1+2)×2=6π,
圆台的体积为.(8分)
(2)由(1)可知A1D∥OO1,连接CD,
则∠CA1D就是异面直线A1C与OO1所成的角,(10分)
因为AO=CO=2,
所以∠AOC=90°,
又AD=DO=1,所以在Rt△COD中可得
所以.(13分)
分析:(1)要求侧面积,则需求母线长,要求体积,则需求高,所以A1D⊥AO易知A1D垂直圆台底面,所以∠A1AD为母线与底面所成的角,于是在Rt△A1AD中求得母线和高,再由侧面积公式和体积公式求解.
(2)由(1)易知A1D∥OO1,连接CD,可知∠CA1D就是异面直线A1C与OO1所成的角,再求得CD即可.
点评:本题主要考查圆台的结构特征,侧面积和体积的求法以及异面直线所成的角,同时,考查了作辅助线的能力和转化能力,属中档题.