表面积为144π的球内切于一个圆台(即球与圆台的上、下底面和侧面都相切),如果圆台的下底面与上底面的半径之差为5,求圆台的表面积和体积.

问题描述:

表面积为144π的球内切于一个圆台(即球与圆台的上、下底面和侧面都相切),如果圆台的下底面与上底面的半径之差为5,求圆台的表面积和体积.

设圆台内切球的半径为R,
则4πR2=144π,
解得R=6,
则圆台的高为12,
作出圆台的轴截面如下图所示:

∵圆台的下底面与上底面的半径之差为5,
故圆台的母线长为13,
则由切线长定理知,下底面与上底面的半径之和为13,
故圆台的上下底面半径分别为4,9,
则圆台的表面积S=π(42+92+132)=266π,
圆台的体积V=

1
3
π(42+92+4×9)=
133π
3

答案解析:由已知中表面积为144π的球内切于一个圆台,求出圆台的高,母线长,上下底面的半径,代入圆台的表面积和体积公式,可得答案.
考试点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
知识点:本题考查的知识点是旋转体,其中根据已知求出圆台的高,母线长,上下底面的半径,是解答的关键.