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最大圆锥

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最大圆锥

求半径为R的球的内接圆锥的最大体积。

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  • 2013-10-30 19:48:14
    设O为外接球球心,△SAB为轴切面.
    则O为△SAB的外心.
    连BO,则BO=R,SO与AB交于点C,
    设∠OBC=α,则r=Rcosα,OC=Rsinα.
    SC=R+OC=R(1+sinα).
    ∴V=1/3·πr^2·SC
    =1/3·π(Rcosα)^2·R(1+sinα)
    =1/3·πR^3·(1+sinα)·(1+sinα)·(2-2sinα)
    ≤(32/81)πR^3  (均值不等式)
    取等时,sinα=1/3.
    故所求圆锥的最大体积为:(32/81)πR^3。

    柳***

    2013-10-30 19:48:14

其他答案

    2013-10-30 19:54:50
  • 设底面半径为Rsinθ,则高为R(1+cosθ),体积为
    V=(π/3)(R^3)(1+cosθ)(sinθ)^2=(π/3)(R^3)(1+cosθ)(1+cosθ)(1-cosθ)
    =(4π/3)(R^3)(0.5+0.5cosθ)(0.5+0.5cosθ)(1-cosθ),
    (0.5+0.5cosθ)+(0.5+0.5cosθ)+(1-cosθ)=2
    根据均值定理0.5+0.5cosθ=1-cosθ,即cosθ=1/3时,V有最大值(32/81)πR^3。

    山***

    2013-10-30 19:54:50

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