定义
圆柱(cylinder)是由两个大小相等、相互平行的圆形(底面)以及连接两个底面的一个曲面(侧面)围成的几何体。如图1所示,两个圆形底面圆心分别为点
和点
,
所在直线叫做
圆柱的轴;两个底面之间的距离叫做
圆柱的高。
当圆柱的轴与圆柱的底面垂直时,称该圆柱为直圆柱(right cylinder);当圆柱的轴与圆柱底面不垂直时,称该圆柱为斜圆柱(oblique cylinder) [1] 。
圆柱体的形成
如图1所示,在同一个平面内有一条定线段
和一条动线段
,当这个平面
绕着这条定直线旋转一周时,这条动线段所成的面叫做
旋转面,这条动线段叫做旋转面的
母线,这条定线段所在直线叫做该
旋转面的轴。
如果母线是和相互平行,那么所生成的旋转面叫做圆柱面。如果用两个平行平面去截圆柱面,那么两个截面和圆柱面所围成的几何体称为圆柱。如果两个平行平面垂直于轴,那么称该圆柱为直圆柱(简称圆柱);如果两个平行平面不垂直于轴,那么称该圆柱为斜圆柱。
分类与特点
如上所述,圆柱分为直圆柱与斜圆柱,其特点分别如下:
直圆柱
直圆柱(如图2)也叫正圆柱、圆柱,其具有以下性质:
(1)直圆柱的两个底面是半径相等的圆;
(2)直圆柱的两个底面圆心的连线和两个底面相互垂直;
(3)直圆柱的侧面展开图为矩形 [2]
斜圆柱
(1)斜圆柱的两个底面是半径相等的圆;
(2)斜圆柱的两个底面圆心的连线和两个底面不垂直;
(3)斜圆柱的侧面展开图为平行四边形
体积
圆柱所占空间的大小,叫做这个圆柱的体积.
设一个圆柱底面半径为
,高为
,底面积为
,体积为
,则圆柱的体积为