ЦИЛИНДР
Образующая – перпендикуляр между окружностями.
Образующие в совокупности составляют боковую поверхность цилиндра. Все образующие цилиндра равны между собой и перпендикулярны основаниям.
Цилиндр можно построить вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон. Эта сторона прямоугольника станет осью будущего цилиндра, а противоположная и равная ей – станет его образующей:
Разверткой цилиндра является прямоугольник (боковая поверхность цилиндра) и две окружности (его основания):
Площадь поверхности цилиндра равна произведения длины окружности основания на высоту:
Полная площадь поверхности цилиндра равна сумме площади поверхности цилиндра и площадей основания:
\(S_{полн.} = 2\pi r^{2} + 2\pi rh = 2\pi r(r + h)\)
Объем цилиндра равен произведению площади основания на образующую:
\(V = \pi r^{2}h\)
КОНУС
Образующая конуса – это отрезок между вершиной конуса и точкой на окружности основания. Все образующие конуса равны.
Конус можно построить вращением прямоугольного треугольника вокруг его катета, которая станет осью для будущего конуса:
Развертка конуса – это сектор большей окружности (боковая поверхность) и окружность поменьше (основание конуса).
Высота конуса – перпендикуляр между вершиной конуса и центром основания.
Площадь боковой поверхности конуса равна трети произведения длины окружности основания на образующую:
\(S_{бок.} = \text{πrl}\)
Площадь полной поверхности конуса равна сумме площади его боковой поверхности и площади основания:
\(S_{полн.} = \pi\text{rl} + \pi r^{2}\)
Объем конуса равен трети произведения площади его основания на высоту:
\(V = \frac{1}{3}\pi r^{2}H\)
ШАР
Сфера – совокупность точек, равноудаленных от центра.
Сфера образована вращением полукруга вокруг диаметра. Диаметр этой окружности становится осью шара:
Развертка шара сложнее, чем у других геометрических тел, потому что у шара совсем нет плоских частей, например оснований. Можно представить развертку шара как перенос изображения нашей планеты с объемного глобуса на плоскую карту. Для этого используют меридианы на глобусе. Если мысленно «разрезать» глобус по каждому меридиану и развернуть его, то мы получим плоскую карту. Так и получают разверту любого шара:
Площадь поверхности шара (или площадь сферы) равна:
\(S_{пов.} = 4\pi r^{2}\)
Объем шара равен:
\(V = \frac{4}{3}\pi r^{3}\)
ШАРОВОЙ СЕГМЕНТ, СЛОЙ И СЕКТОР
Основание шарового сегмента – это окружность, образованная секущей плоскостью при пересечении со сферой.
Высота шарового сегмента – это часть радиуса шара между основанием сегмента и сферой.
Объем сегмента шара с радиусом R равен:
\(V = \pi h^{2}\left( R\ –\ \frac{1}{3}h \right)\)
Основания шарового слоя – это окружности, образованные секущими плоскостями при пересечении со сферой.
Высота шарового слоя – расстояние между секущими плоскостями.
Объем слоя шара можно вычислить как разность объемов двух шаровых сегментов.
Сектор шара состоит из шарового сегмента и конуса, основания которых совпадают, при этом высота сектора шара равна высоте шарового сегмента, из которого он состоит:
Объем сектора шара с радиусом R равен:
\(V = \frac{2}{3}\pi R^{2}h\)