问题 填空题

一个圆锥和一个圆柱,下底面在同一平面上,它们有公共的内切球,记圆锥的体积为V1,圆柱的体积为V2,且V1=kV2,则kmin=______.

答案

设球半径为r,圆柱的底面半径也为r,高为2r,

则V2=2πr3

设圆锥底半径为R=rcotα,高H=Rtan2α.

则V1=

1
3
πR2H=
1
3
(πr3cos2αtan2α)

则V1:V2=(cos2αtan2α):6.

∵cos2αtan2α=

2
tan2α-tan4α

则当tan2α=

1
2
,即tanα=
2
2
时,cos2αtan2α取最小值8,

此时kmin=

4
3

故答案为:

4
3

单项选择题
问答题 简答题