甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为 2…——2022 高考数学第 9 题答案解析

2022_全国甲卷 (2022·理)

2022 全国 第 9 题 单选题 区分题
2022_全国甲卷 (2022·理)

9.甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为 $2 \pi$ ,侧面积分别为 $S_{\text {甲 }}$ 和 $S_{\text {乙,体积分别为 }} V_{\text {甲和 } V_{\text {乙 }} \text { .若 } \frac{S_{\text {甲 }}}{S_{\text {乙 }}}=2 \text { ,则 } \frac{V_{\text {甲 }}}{V_{\text {乙 }}}=}$

A. $\sqrt{5}$
B. $2 \sqrt{2}$
C. $\sqrt{10}$
D. $\frac{5 \sqrt{10}}{4}$
参考答案

C

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完整解析 · 逐步详解

【答案】C
【解析】
【分析】设母线长为 $l$ ,甲圆锥底面半径为 $r_{1}$ ,乙圆锥底面圆半径为 $r_{2}$ ,根据圆锥的侧面积公式可得 $r_{1}=2 r_{2}$ ,再结合圆心角之和可将 $r_{1}, r_{2}$ 分别用 $l$ 表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.

【详解】解:设母线长为 $l$ ,甲圆锥底面半径为 $r_{1}$ ,乙圆锥底面圆半径为 $r_{2}$ ,
则 $\frac{S_{\text {甲 }}}{S_{\text {乙 }}}=\frac{\pi r_{1} l}{\pi r_{2} l}=\frac{r_{1}}{r_{2}}=2$ ,
所以 $r_{1}=2 r_{2}$ ,
又 $\frac{2 \pi r_{1}}{l}+\frac{2 \pi r_{2}}{l}=2 \pi$ ,

则 $\frac{r_{1}+r_{2}}{l}=1$ ,
所以 $r_{1}=\frac{2}{3} l, r_{2}=\frac{1}{3} l$ ,
所以甲圆锥的高 $h_{1}=\sqrt{l^{2}-\frac{4}{9} l^{2}}=\frac{\sqrt{5}}{3} l$ ,
乙圆锥的高 $h_{2}=\sqrt{l^{2}-\frac{1}{9} l^{2}}=\frac{2 \sqrt{2}}{3} l$ ,
所以 $\frac{V_{\text {甲 }}}{V_{\text {乙 }}}=\frac{\frac{1}{3} \pi r_{1}^{2} h_{1}}{\frac{1}{3} \pi r_{2}^{2} h_{2}}=\frac{\frac{4}{9} l^{2} \times \frac{\sqrt{5}}{3} l}{\frac{1}{9} l^{2} \times \frac{2 \sqrt{2}}{3} l}=\sqrt{10}$ .
故选:C.

✅ 来源:2022年 · 全国 · 2022_全国甲卷 (2022·理) · 第 9 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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