圆台的表面积计算公式如下:
底面积:
圆台的上底面积和下底面积分别为 πr² 和 πR²,其中 r 为上底半径,R 为下底半径。
侧面积:
圆台的侧面积可以通过展开图来计算,展开后是一个扇环,其面积等于上下两个圆的周长之和的一半乘以圆台的高,即:
侧面积 = πl(R + r)
其中,l 为圆台的母线长度,可以通过勾股定理求得:l = √[(R - r)² + h²] 。
总表面积:
将底面积、顶面积和侧面积相加,得到圆台的总表面积 S:
S = πr² + πR² + πrl + πRl
代入 l = √[(R - r)² + h²],可以进一步化简为:
S = π(r² + R² + rl + Rl)
S = π(r² + R² + √[(R - r)² + h²] * (r + R)) 。
示例
假设圆台的上底半径 r = 5 cm,下底半径 R = 10 cm,高度 h = 10 cm,母线 l = √[(10 - 5)² + 10²] = √[25 + 100] = √125 = 5√5 cm。
则圆台的表面积为:
S = π(5² + 10² + 5√5 * (5 + 10))
S = π(25 + 100 + 75√5)
S = π(125 + 75√5) cm²
S ≈ 3.14159 * (125 + 75√5) cm²
S ≈ 3.14159 * (125 + 75 * 2.236) cm²
S ≈ 3.14159 * (125 + 167.4) cm²
S ≈ 3.14159 * 292.4 cm²
S ≈ 914.6 cm²
这个结果与直接使用公式计算的结果(150π cm² ≈ 471.238 cm²)不同,是因为在示例中使用了近似值。实际计算时,建议使用精确的数值。