请阅读下列材料: 问题:如图(1),一圆柱的底面半径、高均为5cm,BC是底面直径,求一只蚂蚁从A

请阅读下列材料:
问题:如图(1),一圆柱的底面半径、高均为5cm,BC是底面直径,求一只蚂蚁从A点出发沿圆柱表面爬行到点C的最短路线。小明设计了两条路线:
路线1:侧面展开图中的线段AC.如下图(2)所示:
设路线1的长度为l1,则l21=AC2=AB2+BCˆ2=52+(5π)2=25+25π2
路线2:高线AB+底面直径BC.如上图(1)所示:
设路线2的长度为l2,则l22=(AB+BC)2=(5+10)2=225,

l21−l22=25+25π2−225=25π2−200=25(π2−8)>0,
∴l21>l22,∴l1>l2
所以要选择路线2较短。
(1)小明对上述结论有些疑惑,于是他把条件改成:“圆柱的底面半径为1cm,高AB为5cm”继续按前面的路线进行计算。请你帮小明完成下面的计算:
路线1:l21=AC2=______;
路线2:l22=(AB+BC)2=______
∵l21______l22,
∴l1______l2(填>或<)
∴选择路线______(填1或2)较短。
(2)请你帮小明继续研究:在一般情况下,当圆柱的底面半径为r,高为h时,应如何选择上面的两条路线才能使蚂蚁从点A出发沿圆柱表面爬行到C点的路线最短。
(1)根据勾股定理易得路线1⊃∈l12=AC2=高2+底面周长一半2;路线2:l22=(高+底面直径)2;让两个平方比较,平方大的,底数就大.
(2)根据(1)得到的结论让两个代数式分三种情况进行比较即可.
(1)路线1:l21=AC2=25+π2;路线2:l22=(AB+BC)2=49.
∵l21<l22,
∴l1<l2(填>或<),
∴选择路线1(填1或2)较短.(5分)

(2)l21=AC2=AB2+BCˆ2=h2+(πr)2
l22=(AB+BC)2=(h+2r)2,
l21−l22=h2+(πr)2−(h+2r)2=r(π2r−4r−4h)=r[(π2−4)r−4h]
r恒大于0,只需看后面的式子即可.(2分)
当r=4hπ2−4时,l21=l22;
当r>4hπ2−4时,l21>l22;
当r<4hπ2−4时,l21<l22.

这道题为什么要求r??

追答

٩( 'ω' )و

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第1个回答  2015-07-15
就是告诉你、我们不需要考虑r的值、它于题无关!
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