Цилиндр
Цили́ндр (др.-греч. κύλινδρος — валик, каток) — геометрическое тело, ограниченное цилиндрической поверхностью и двумя параллельными плоскостями, пересекающими её.
Содержание
1 Связанные определения
2 Типы
3 Площадь поверхности цилиндра
3.1 Площадь боковой поверхности
3.2 Площадь полной поверхности
4 Объём цилиндра
5 Примечания
Связанные определения |
Цилиндрическая поверхность — поверхность, образуемая однопараметрическим семейством параллельных прямых (называемых образующими) и проходящими через точки некоторой кривой (называемой направляющей).
- Плоские фигуры, образованные пересечением цилиндрической поверхности с двумя параллельными плоскостями называются основаниями цилиндра.
- Цилиндрическая поверхность между плоскостями оснований называется боковой поверхностью цилиндра.
- В случае параллельности плоскости основания и плоскости направляющей, граница основания будет по форме совпадать с направляющей.
Типы |
В большинстве случаев под цилиндром подразумевается прямой круговой цилиндр, у которого направляющая — окружность и основания перпендикулярны образующей.
У такого цилиндра имеется ось симметрии.
Другие виды цилиндра — (по наклону образующей) косой или наклонный (если образующая касается основания не под прямым углом);
(по форме основания) эллиптический, гиперболический, параболический.
Призма также является разновидностью цилиндра — с основанием в виде многоугольника.
Площадь поверхности цилиндра |
Площадь боковой поверхности |
Площадь боковой поверхности цилиндра равна длине образующей, умноженной на периметр сечения цилиндра плоскостью, перпендикулярной образующей.
Площадь боковой поверхности прямого цилиндра вычисляется по его развёртке. Развёртка цилиндра представляет собой прямоугольник с высотой h{displaystyle h} и длиной P{displaystyle P}, равной периметру основания. Следовательно, площадь боковой поверхности цилиндра равна площади его развёртки и вычисляется по формуле:
- Sb=Ph{displaystyle S_{b}=Ph}
В частности, для прямого кругового цилиндра:
P=2πR{displaystyle P=2pi R}, и Sb=2πRh{displaystyle S_{b}=2pi Rh}, здесь и далее R{displaystyle R} — радиус основания цилиндра.
Для наклонного цилиндра площадь боковой поверхности равна длине образующей, умноженной на периметр сечения, перпендикулярного образующей:
- Sb=P⊥h{displaystyle S_{b}=P_{perp }h}
Простой формулы, выражающей площадь боковой поверхности косого цилиндра через параметры основания и высоту, в отличие от объёма не существует. Для наклонного кругового цилиндра можно воспользоваться приближёнными формулами для периметра эллипса, а затем умножить полученное значение на длину образующей.
Площадь полной поверхности |
Площадь полной поверхности цилиндра равна сумме площадей его боковой поверхности и его оснований.
Для прямого кругового цилиндра:
Sp=2πRh+2πR2=2πR(h+R){displaystyle S_{p}=2pi Rh+2pi R^{2}=2pi R(h+R)}
Объём цилиндра |
Для наклонного цилиндра существуют две формулы:
- Объём равен длине образующей, умноженной на площадь сечения цилиндра плоскостью, перпендикулярной образующей.
V=S⊥l{displaystyle V=S_{perp }l},
- Объём равен площади основания, умноженной на высоту (расстояние между плоскостями, в которых лежат основания):
V=Sh=Slsinφ{displaystyle V=Sh=Slsin {varphi }},
- где l{displaystyle l} — длина образующей, а φ{displaystyle varphi } — угол между образующей и плоскостью основания. Для прямого цилиндра h=l{displaystyle h=l}.
Для прямого цилиндра sinφ=1{displaystyle sin {varphi }=1}, l=h{displaystyle l=h} и S⊥=S{displaystyle S_{perp }=S}, и объём равен:
- V=Sl=Sh{displaystyle V=Sl=Sh}
Для кругового цилиндра:
V=πR2h=πd24h{displaystyle V=pi R^{2}h=pi {frac {d^{2}}{4}}h},
где d — диаметр основания.
Примечания |
↑ 40 лет «4 цилиндрам» — главному офису BMW в Мюнхене Архивировано 23 ноября 2015 года. (рус.) на официальном сайте BMW, 26 июля 2013
.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты{background:#f8f9fa;border:1px solid #a2a9b1;clear:right;float:right;font-size:90%;margin:0 0 1em 1em;padding:.5em .75em}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты th,.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding:.25em 0;vertical-align:middle}.mw-parser-output .ts-Родственные_проекты td{padding-left:.5em}
цилиндр в Викисловаре | |
Цилиндр на Викискладе |
Это заготовка статьи по геометрии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Для улучшения этой статьи по математике желательно: |