(本题满分 12 分)本题共有 2 个小题,第 1 个小题…——2016 高考数学第 19 题答案解析

2016_上海卷 (2016·文)

2016 ?? 第 19 题 解答题 区分题
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19.(本题满分 12 分)本题共有 2 个小题,第 1 个小题满分 6 分,第 2 个小题满分 6 分.
将边长为 1 的正方形 $A A_{1} O_{1} O$(及其内部)绕 $O O_{1}$ 旋转一周形成圆柱,如图,$\overparen{A C}$ 长为 $\frac{5 \pi}{6}$ , $\overparen{A_{1} B_{1}}$ 长为 $\frac{\pi}{3}$ ,其中 $B_{1}$ 与 $C$ 在平面 $A A_{1} O_{1} O_{\text {的同侧.}}$
(1)求圆柱的体积与侧面积;
(2)求异面直线 $O_{1} B_{1}$ 与 $O C$ 所成的角的大小.

参考答案(1) $V=\pi, S=2 \pi$; (2) $\frac{\pi}{2}$ . 【解析.】 试题分析:(1)由题意可知,圆柱的高 $h=1$ ,底面半径 $r=1$ .由此计算即得. (2)由 $\mathrm{O}_{1} \mathrm{~B}_{1} / / \mathrm{OB}$ 得 $\angle \mathrm{COB}$ 或其补角为 $\mathrm{O}_{1} \mathrm{~B}_{1}$ 与 OC 所成的角,再结合题设条件计算即得 试题解析:(1)由题意可知,圆柱的母线长 $l=1$ ,底面半径 $r=1$ . ![](https://cdn.mathpix.com/cropped/302ade20-94f6-4f55-9e08-271fb3dc97cf-07.jpg?height=371&width=465&top_left_y=1667&top_left_x=310) 圆柱的体积 $V=\pi r^{2} l=\pi \times 1^{2} \times 1=\pi$ , 圆柱的侧面积 $S=2 \pi r l=2 \pi \times 1 \times 1=2 \pi$ . ②设过点 $B_{1}$ 的母线与下底面交于点 $B$ ,则 $O_{1} B_{1} / / O B$ , 所以 $\angle C O B$ 或其补角为 $O_{1} B_{1}$ 与 $O C$ 所成的角. 由 $\widehat{A_{1} B_{1}}$ 长为 $\frac{\pi}{3}$ ,可知 $\angle A O B=\angle A_{1} O_{1} B_{1}=\frac{\pi}{3}$ , 由 $\overparen{A C}$ 长为 $\frac{5 \pi}{6}$ ,可知 $\angle A O C=\frac{5 \pi}{6}, \angle C O B=\angle A O C-\angle A O B=\frac{\pi}{2}$ , 所以异面直线 $O_{1} B_{1}$ 与 $O C$ 所成的角的大小为 $\frac{\pi}{2}$ . 考点:1.几何体的体积;2.空间角.

完整解析 · 逐步详解

【答案】①$V=\pi, S=2 \pi$ ;②$\frac{\pi}{2}$ .
【解析.】
试题分析:(1)由题意可知,圆柱的高 $h=1$ ,底面半径 $r=1$ .由此计算即得.
(2)由 $\mathrm{O}_{1} \mathrm{~B}_{1} / / \mathrm{OB}$ 得 $\angle \mathrm{COB}$ 或其补角为 $\mathrm{O}_{1} \mathrm{~B}_{1}$ 与 OC 所成的角,再结合题设条件计算即得

试题解析:(1)由题意可知,圆柱的母线长 $l=1$ ,底面半径 $r=1$ .

圆柱的体积 $V=\pi r^{2} l=\pi \times 1^{2} \times 1=\pi$ ,
圆柱的侧面积 $S=2 \pi r l=2 \pi \times 1 \times 1=2 \pi$ .
②设过点 $B_{1}$ 的母线与下底面交于点 $B$ ,则 $O_{1} B_{1} / / O B$ ,

所以 $\angle C O B$ 或其补角为 $O_{1} B_{1}$ 与 $O C$ 所成的角.
由 $\widehat{A_{1} B_{1}}$ 长为 $\frac{\pi}{3}$ ,可知 $\angle A O B=\angle A_{1} O_{1} B_{1}=\frac{\pi}{3}$ ,
由 $\overparen{A C}$ 长为 $\frac{5 \pi}{6}$ ,可知 $\angle A O C=\frac{5 \pi}{6}, \angle C O B=\angle A O C-\angle A O B=\frac{\pi}{2}$ ,

所以异面直线 $O_{1} B_{1}$ 与 $O C$ 所成的角的大小为 $\frac{\pi}{2}$ .
考点:1.几何体的体积;2.空间角.

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