Question

在一次數(shù)學(xué)探究性學(xué)習(xí)活動中, 某學(xué)習(xí)小組要制作一個圓錐體模型, 操作規(guī)則是: 在一塊邊長為16cm的正方形紙片上剪出一個扇形和一個圓，使得扇形圍成圓錐的側(cè)面時，圓恰好是該圓錐的底面。他們首先設(shè)計了如圖所示的方案一，發(fā)現(xiàn)這種方案不可行，于是他們調(diào)整了扇形和圓的半徑，設(shè)計了如圖所示的方案二。（兩個方案的圖中，圓與正方形相鄰兩邊及扇形的弧均相切。方案一中扇形的弧與正方形的兩邊相切）

（1）請說明方案一不可行的理由。

（2）判斷方案二是否可行？若可行，請確定圓錐的母線長及其底面圓半徑；若不可行，請說明理由。

Answer 1

（1）理由如下：

∵扇形的弧長=16×π/2=8π，圓錐底面周長=2πr

∴圓的半徑是4 cm

由于所給正方形對角線的長為16cm，而制作這樣的圓錐實際需要正方形紙片的對角線長為16+4+4=20+4，20+4>16

∴方案1不可行

（2）方案2可行

求解過程如下：

設(shè)圓錐的底面半徑為r cm，圓錐的母線長為Rcm，則

（1+）r+R=16…………………①

2πr=………………………………②

由①②可得R=cm，r=cm

故所求圓錐的母線長為cm，底面圓的半徑為cm