圆台 :数学几何的概念

更新时间:2023-08-15 17:35

圆台,又称截顶圆锥、圆亭,是几何学中研究的一类三维形体,指一个圆锥被平行于它的底面的一个平面所截后,截面与底面之间的几何形体。截面也称为圆台的上底面,原来圆锥的底面称为下底面。圆台同圆柱和圆锥一样也有轴、底面、侧面和母线,并且用圆台台轴的字母表示圆台。

圆锥的底面与截面是圆台的底面,圆锥的侧面在截面与底面之间的部分是圆台的侧面,圆锥的母线在截面与底面之间的部分是圆台的母线。

以直角梯形垂直于底边的腰所在直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆台。旋转轴叫做圆台的轴。直角梯形上、下底旋转所成的圆面称为圆台的上、下底面,另一腰旋转所成的曲面称为圆台的侧面,侧面上各个位置的直角梯形的腰称为圆台的母线,圆台的轴上的梯形的腰的长度叫做圆台的高,圆台的高也是上、下底面间的距离。圆台也可认为是圆锥被它的轴的两个垂直平面所截的部分,因此也可称为“截头圆锥”。随着圆锥形状不同,圆台的称呼也不相同。一般说到圆台都是指正圆台,也就是指正圆锥截出的圆台。正圆台和圆形有相同的对称结构。

定义

用一个平行与圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台。

性质

1.平行于底面的截面是圆。

2.过轴的截面是等腰梯形

3.同别的棱台一样,若它是一个圆锥体在½处截断,则上底半径也应为下底的1/2,截下面积是整个圆锥面积的1/7.过圆台侧面一点有且只有一条母线。

4.如果沿一个直角梯形垂直于底边的腰旋转一周,将得到一个圆台。

5.圆台任意两条母线延长后交于一点。

公式

圆台的体积公式:,其中r是上底面半径,R是下底面半径。

圆台的表面积公式:

r-上底半径、R-下底半径、h-高、

圆台的底面和顶面近似时,圆台体积可近似为:圆台的底面面积加顶面面积除以2的平均面积的一个圆柱体乘以高h,即

圆台侧面积:。

公式描述:公式中r为上底半径,R为下底半径,(l求数值等于圆台侧面长度)。

直观图

圆台的上、下底面都是圆,圆的直观图,一般不用斜二侧画法,而用正等测画法。它的规则是:

(1)在已知图形圆O中取互相垂直的轴,。画直观图时,把它们画成对应的轴,,使(或),它们确定的平面表示水平平面;

(2)已知图形上平行于x轴或y轴的线段,在直观图中,分别画成平行于轴或轴的线段;

(3)平行于x轴的直线长度不变,平行于y轴的直线长度变为。

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