本题导读
本题考查球内接圆台的体积计算,以及轴截面中的比例关系。
📌【题干】
Question
(1995年全国卷(文)) 已知圆台上、下底面圆周都在球面上,且下底面过球心,母线与底面所成的角为 ,则圆台的体积与球体积之比为 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 轴截面中设球半径 、圆台上底半径 ,由条件定 与 、高 的关系。
- 写出两个体积作比。
✅【答案】
Success
✍【详细解析】
Abstract
设球半径为 ,圆台上底半径为 ,高为 。下底面过球心,故下底半径为 。母线与底面成 ,在轴截面中,母线在水平方向的投影为 ,故 。圆台轴截面梯形的上顶点在球面上,母线长满足 ,且上底圆周在球面上:球心到上底圆心的距离为 ,故 。代入 解得 ,。于是 ,。体积比为 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:球内接圆台的体积之比
核心方法:轴截面解得 、,
避坑指南:轴截面定比例后作比
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:源于教材旋转体与球
结论推广:一般地,球内接旋转体问题在轴截面中用勾股定比例
方法推广:轴截面定比例
🔗【关联脉络】
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