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扇形を底面とする柱体:表面積の計算問題

扇形を底面とする柱体:表面積

この単元のポイント

公式と考え方

扇形を底面とする柱の表面は,上下の扇形,円弧に沿う曲面,切断面の長方形2枚です。曲面だけで側面全体とはしません。

  • 上下の扇形は 2πr2θ/3602\pi r^2\theta/360 です。
  • 曲面は「扇形の弧×柱高」です。
  • 切断面2枚はそれぞれ半径×柱高なので,合計 2rh2rh です。
例題と解き方

底面が半径2cm,中心角30°の扇形で,高さ2cmの柱体です。曲面,2つの切断面,上下の底面をすべて表面に含めます。表面積を求めなさい。円周率はπを使い,答えに単位を付けないでください。

底面が半径2cm,中心角30°の扇形で,高さ2cmの柱体です。曲面,2つの切断面,上下の底面をすべて表面に含めます。表面積を求めなさい。円周率はπを使い,答えに単位を付けないでください。2cm30°高さ 2cm
図は模式図です。寸法は問題文の値を使ってください。
  1. 上下の扇形,弧に沿う曲面,半径に沿う長方形2枚を足します。
  2. 2×π×22×30÷360+2×π×2×30÷360×2+2×2×2=8+4π32\times \pi \times 2^2\times 30\div 360+2\times \pi \times 2\times 30\div 360\times 2+2\times 2\times 2=8 + \frac{4\pi}{3}
  3. したがって,求める値は 8+4π38 + \frac{4\pi}{3} です。
よくある間違い
  • 扇形の2本の半径から伸びる長方形を忘れると,表面積が不足します。
  • 元の円柱の表面積に角度の割合を掛けるだけでは,切断面を数えられません。

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