已知球的半径为R,在球内作一个内接圆柱,这个圆柱底面半径与高为何值时,它的侧面积最大?侧面积的最大值是多少?

问题描述:

已知球的半径为R,在球内作一个内接圆柱,这个圆柱底面半径与高为何值时,它的侧面积最大?侧面积的最大值是多少?

如图为轴截面,令圆柱的高为h,
底面半径为r,侧面积为S,
则(

h
2
2+r2=R2
即h=2
R2r2

∵S=2πrh=4πr•
R2r2

=4π
r2•(R2r2)

≤4π
r2+R2r2
2
=2πR2
当且仅当r2=R2-r2时取等号,此时内接圆柱底面半径为
2
2
R,高为
2
R.