円柱の表面積を公式で瞬殺!展開図と裏ワザで計算ミスをゼロにする解法

話題沸騰中の 円柱の表面積を公式で瞬殺!展開図と裏ワザで計算ミスをゼロにする解法について、主要な情報を整理して公開しています。

円柱の表面積を確実に正解するための第一歩は、立体を頭の中で切り開いた「展開図」の形状を完全にイメージ化することです。直円柱をハサミで切り開くと、上下にある2つの合同な円(底面)と、湾曲していた側面が開かれてできる1つの長方形(側面積)に分かれます。

この展開図において、長方形の横の長さは「底面の円周の長さ」と完全に一致します。この幾何学的な結びつきを理解していれば、複雑な公式を丸暗記する必要は一切ありません。

中学校数学で習う文字式では、底面の半径を $r$、円柱の高さを $h$、円周率を $\pi$ と置いた場合、表面積 $S$ は次のように導き出されます。

・底面積(1個分): $\pi r^2$
・底面積の合計(上下2個分): $2\pi r^2$
・側面の横の長さ: 底面の円周 $= 2\pi r$
・側面積(長方形の面積): 横 $\times$ 縦 $= 2\pi r \times h = 2\pi rh$
・円柱の表面積の基本公式: $S = 2\pi r^2 + 2\pi rh$

小学生の算数では、円周率に「3.14」を使用するため、「(半径×半径×3.14×2)+(直径×3.14×高さ)」という日本語の式で学習します。表記こそ異なりますが、根底にある図形の構造は全く同じです。

橋本 菜々子

橋本 菜々子

トレンドリサーチャー

グルメと旅を愛するフリーライター。全国各地の隠れた魅力を独自の視点から紹介します。

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