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输入计算

数学公式

Show calculation steps (3)
  1. Slant Height

    Slant Height: 圆台计算器

    Slant height from the difference of radii and height

  2. Lateral Surface Area

    Lateral Surface Area: 圆台计算器

    L = pi (R + r) * slant height

  3. Total Surface Area

    Total Surface Area: 圆台计算器

    Total area = lateral + bottom base (pi R^2) + top (pi r^2)

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结果

体积
410.5
立方单位
斜高 (l) 8.2462
侧面积 207.25
总表面积 314.06
下底面积 78.54
上底面积 28.27

什么是圆台?

圆台又叫截头圆锥,是用一个平行于底面的平面把圆锥顶部切掉后剩下的立体。它有两个圆形端面:半径为 \(R\) 的较大下底和半径为 \(r\) 的较小上底,两者之间相隔一个竖直高度 \(h\)。生活中常见的水桶、灯罩、纸杯、花盆都是圆台的例子。这款计算器一次性帮你算出圆台的体积、斜高、侧面积和总表面积。

标注了顶面半径、底面半径和高的圆台示意图
底面半径为 \(R\)、顶面半径为 \(r\)、高为 \(h\) 的圆台。

如何使用本计算器

填入下底半径 \(R\)、上底半径 \(r\) 和垂直高度 \(h\),三个数值要使用同一种单位(厘米、米、英寸等均可)。计算结果会给出以立方单位表示的体积,以及以平方单位表示的各项面积。如果你手上只有直径,先把它除以 2 换算成半径即可。若把 \(r\) 设为 0,圆台就还原成了完整的圆锥。

公式详解

体积公式为 $$V = \frac{1}{3}\pi h\left(R^{2} + Rr + r^{2}\right)$$ 可以理解为对两个圆面积的加权平均,其中交叉项 \(Rr\) 起到了过渡作用。斜高,也就是沿倾斜侧面量出的对角线长度,由勾股定理得出:$$\ell = \sqrt{(R - r)^{2} + h^{2}}$$ 弯曲的侧面(侧面积)为 $$A = \pi(R + r)\,\ell$$ 再加上上下两个圆面(\(\pi R^{2}\) 与 \(\pi r^{2}\)),就得到总表面积。

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圆台剖面图,显示母线为直角三角形的斜边
母线 \(\ell\) 是以 \(h\) 和 \((R - r)\) 为两直角边的直角三角形的斜边。

计算实例

设 \(R = 5\)、\(r = 3\)、\(h = 8\):$$V = \frac{1}{3}\pi \cdot 8 \cdot (25 + 15 + 9) = \frac{1}{3}\pi \cdot 8 \cdot 49 \approx 410.50 \text{ 立方单位}$$ 斜高 $$\ell = \sqrt{(5-3)^{2} + 8^{2}} = \sqrt{68} \approx 8.246$$ 侧面积 \(= \pi \cdot (5+3) \cdot 8.246 \approx 207.24\) 平方单位;再加上 \(\pi \cdot 25 + \pi \cdot 9 \approx 314.06\),便得到总表面积。

常见问题

高和斜高是一回事吗?不是。高 \(h\) 指两个圆面之间的竖直直线距离;斜高 \(\ell\) 沿着倾斜侧面延伸,数值总是比高更长。

哪个半径更大有影响吗?没有影响——公式对 \(R\) 和 \(r\) 是对称的,把两者对调,算出的体积和面积完全相同。

使用什么单位?任意单位都可以,只要三个输入值采用同一种单位即可。体积以立方单位表示,面积以平方单位表示。

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