閱讀下面材料:
實際問題:如圖(1),一圓柱的底面半徑為5厘米,BC是底面直徑,高AB為5厘米,求一只螞蟻從點A出發(fā)沿圓柱表面爬行到點C的最短路線,小明設(shè)計了兩條路線.

解決方案:
路線1:側(cè)面展開圖中的線段AC,如圖(2)所示,
設(shè)路線l的長度為l1:則l12=AC2=AB2+BC2=52+(5π)2=25+25π2;
路線2:高線AB+底面直徑BC,如圖(1)所示.
設(shè)路線2的長度為l2:則l22=(AB+BC)2=(5+10)2=225.
為比較l1,l2的大小,我們采用“作差法”:
∵l12-l22=25(π2-8)>0∴l(xiāng)12>l22∴l(xiāng)1>l2,
小明認(rèn)為應(yīng)選擇路線2較短.
(1)問題類比:
小亮對上述結(jié)論有些疑惑,于是他把條件改成:“圓柱的底面半徑為1厘米,高AB為5厘米.”.請你用上述方法幫小亮比較出l1與l2的大?。?br />(2)問題拓展:
請你幫他們繼續(xù)研究:在一般情況下,當(dāng)圓柱的底面半徑為r厘米時,高為h厘米,螞蟻從A點出發(fā)沿圓柱表面爬行到點C,當(dāng)rh滿足什么條件時,選擇路線2最短?請說明理由.
(3)問題解決:
如圖(3)為2個相同的圓柱緊密排列在一起,高為5厘米,當(dāng)螞蟻從點A出發(fā)沿圓柱表面爬行到C點的兩條路線長度相等時,求圓柱的底面半徑r.(注:按上面小明所設(shè)計的兩條路線方式).
r
h
【考點】平面展開-最短路徑問題;幾何體的展開圖.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:665引用:4難度:0.3
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