円柱には3つの面があります:2つの円形の底面(上と下)と1つの湾曲した側面(側面)。総表面積を求めるには、3つのすべての部分の面積を計算して合計します。

公式

総表面積 = 2πr² + 2πrh

ここで:

  • r = 円形底面の半径
  • h = 円柱の高さ
  • π ≈ 3.14159

次のように因数分解できます:S = 2πr(r + h)

2つの部分:

  • 2πr² — 両方の円形底面の面積
  • 2πrh — 側面(lateral)表面積

ステップバイステップの例

半径5 cm、高さ10 cmの円柱の表面積を求める。

  1. 底面積を計算する:2 × π × 5² = 2 × 3.14159 × 25 = 157.08 cm²
  2. 側面積を計算する:2 × π × 5 × 10 = 314.16 cm²
  3. 合計:157.08 + 314.16 = 471.24 cm²

実際の応用

  • 製造: 缶、パイプ、ドラムの製造に必要な材料の計算
  • 塗装: 円柱形タンクや柱の塗装面積の推定
  • パッケージデザイン: 円柱形容器のラベル面積の決定

側面積のみ

側面のみの面積が必要な場合(ふたなし、パイプや管など):

側面積 = 2πrh

r = 3 cm、h = 50 cmのパイプ:2 × π × 3 × 50 = 942.48 cm²

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