圆柱圆锥长方体正方体集合图 (制作长方体正方体圆柱圆锥体)

我们知道,从一个长方形中剪出一个最大的圆,这个圆的半径等于长方形的宽。如图:

正方体长方体圆柱圆锥的公式,长方体正方体圆锥圆柱展开图

同样的道理,从一个长方体中削一个最大的圆柱,圆柱底面半径由所选长方形的宽确定。

假如一个长方体的长、宽、高分别是10厘米、8厘米、6厘米,那么这个长方体有三种不同的长方形面,如图:

(1) (绿色长方形)长10厘米、宽8厘米;

(2) (红色长方形)长10厘米、宽6厘米;

(3) (蓝色长方形)长8厘米、宽6厘米。

正方体长方体圆柱圆锥的公式,长方体正方体圆锥圆柱展开图

如下图,如果在长10厘米、宽8厘米的长方形中截圆做圆柱的底,那么圆柱的直径为8厘米,高为6厘米。

正方体长方体圆柱圆锥的公式,长方体正方体圆锥圆柱展开图

类似的:

如果在长10厘米、宽6厘米的长方形中截圆做圆柱的底,那么圆柱的直径为6厘米,高为8厘米。

如果在长8厘米、宽6厘米的长方形中截圆做圆柱的底,那么圆柱的直径为6厘米,高为10厘米。

依据“短边为高时体积大”得:

直径8厘米,高6厘米的圆柱体积>直径6厘米,高8厘米的圆柱体积

下面比较直径8厘米,高6厘米的圆柱与直径6厘米,高10厘米的圆柱体积大小。

直径8厘米高6厘米的圆柱体积=π× ×6=π× × ×6=π× ×8×8(立方厘米)

直径6厘米高10厘米的圆柱体积=π× ×10=π× × ×10=π× ×6×10(立方厘米)

显然,直径8厘米,高6厘米的圆柱体积大。

由上归纳(设长方体三条不同的棱分别为大棱、中棱、小棱):

(1) 任意选一棱为高,余下的两棱中选较小的棱做为直径。

①大棱为高,(中棱与小棱选)小棱为直径;

②中棱为高,(大棱与小棱选)小棱为直径;

③小棱为高,(大棱与中棱选)中棱为直径。

根据“短边为高体积大”,中棱为高小棱为直径,与小棱为高中棱为直径中,小棱为高中棱为直径的圆柱体积大。

(2) 以下两种圆柱体积比较:

①大棱为高,小棱为直径;

②小棱为高,中棱为直径。

如果中棱×中棱<大棱×小棱,选①(大小配);

如果中棱×中棱>大棱×小棱,选②(小中配)。

(3) 上述结论适用于从长方体中削圆锥。

例 一块长方体木料,长12分米,宽8分米,高10分米,把它削成一个体积最大的圆柱,这个圆柱的体积是多少立方分米?

解析

10×10>12×8,所以当10分米为底面直径,8分米为高时圆柱体积最大。

答案

10÷2=5(分米)

π× ×8=200π(立方分米)

答:这个圆柱的体积是200π立方分米。

练习

1. 一块长方体木料,长12分米,宽8分米,高6分米,把它削成一个体积最大的圆柱,这个圆柱的体积是多少立方分米?

2. 有一个长、宽、高分别是8厘米、6厘米、4厘米的长方体木块,现在要削成一个体积最大的圆锥,这个圆锥的体积最大是多少立方厘米?

正方体长方体圆柱圆锥的公式,长方体正方体圆锥圆柱展开图

1.

解析

8×8<12×6,所以当6分米为底面直径,12分米为高时圆柱体积最大。

答案

6÷2=3(分米)

π× ×12=108π(立方分米)

答:这个圆柱的体积是108π立方分米。

2.

解析

6×6>4×8,所以当6厘米为底面直径,4厘米为高时圆锥体积最大。

答案

6÷2=3(厘米)

π× ×4× =12π(立方厘米)

答:这个圆锥的体积最大是12π立方厘米。