logo

プリズムの表面積

プリズムの表面積: 数学では、角柱は多面体ファミリーの重要なメンバーであり、横方向の長方形または平行四辺形の面で接続された、互いに向かい合う 2 つの同一の多角形を持つ 3 次元形状として定義されます。同一の多角形は、三角形、正方形、長方形、五角形、またはその他の n 角形の多角形であり、角柱の底面と呼ばれます。プリズムの他の面は、平行四辺形または長方形です。

この記事では、 さまざまな種類のプリズムとプリズムの表面積を例と演習問題とともに説明します。



目次

プリズムの表面積とは何ですか?

プリズムの表面積は、そのすべての面で囲まれた総面積と呼ばれます。プリズムの表面積を決定するには、プリズムの各面の面積を計算し、結果の面積を加算する必要があります。プリズムには、側面積と全表面積の 2 種類の表面積があります。 2 つの平行な面 (プリズムの底面) を除いた、プリズムの面が占める面積を側面面積といいます。

プリズムの側表面積 = [底周×高さ] 平方単位

さて、プリズムの総表面積は、その 2 つの底面の面積と側面の表面積の合計です。



あらゆるタイプの直角プリズムの総表面積を計算するための一般式は次のとおりです。

プリズムの総表面積 = [2 (ベース面積) + (ベース周囲 × 高さ)] 平方単位

さまざまな種類のプリズム

プリズムには、プリズムの底面の形状に基づいてさまざまな種類があります。

  • 三角柱、
  • 四角柱、
  • 直方体プリズム、
  • 五角柱、
  • 六角柱、
  • 八角柱。

三角柱

底面が三角形のプリズムを三角プリズムといいます。三角柱は、3 つの傾斜した長方形の面と 2 つの平行な三角形の底面で構成されます。三角柱の高さを H とします。 a、b、c は辺の長さ、h は三角形の底辺の高さです。



CPLD対FPGA

三角形の底辺の周囲長 (P) = 3 辺の合計 = a + b + c

三角形の底辺の面積 (A) = 1/2 × 底辺 × 高さ = 1/2 bh

の一般式は次のとおりであることがわかっています。 直角柱の側面の面積は L.S.A. = PH です。ここで、P は底面の周囲長、A は底面の面積です。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

三角柱の側表面積 = (a + b +c)H 平方単位

どこ、

a、b、c は三角形の底辺の辺です

Hは三角柱の高さ

直角柱の総表面積の一般式は次のとおりであることがわかっています。 T.S.A. = PH+2A、ここで、P は底部周囲長、A は底部面積、H はプリズムの高さです。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

三角柱の総表面積 = (a + b + c)H + 2 × (1/2 bh)

三角柱の総表面積 = (a + b + c)H + bh 平方単位

どこ、

a、b、c は三角形の底辺の辺です

Hは三角柱の高さ

hは三角形の高さです

直方体

底面が長方形のプリズムを直角プリズムといいます。直角プリズムは、4 つの長方形の面と 2 つの平行な長方形の底面で構成されます。 プリズムの高さを h、長方形の底辺の長さと幅をそれぞれ l と w とします。

長方形の底面の周囲長 (P) = 4 つの辺の合計 = 2 (l + w)

長方形の底面の面積(A) = 長さ × 幅 = l × w

直角柱の側表面積の一般式は L.S.A. = PH であることがわかっています。ここで、P は底面周囲長、A は底面面積です。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

直方体の側面積 = 2h(l + w) 平方単位

どこ、

lは長さです

wは幅です

hは身長です

直角柱の総表面積の一般式は T.S.A. = PH+2A であることがわかっています。ここで、P は底面の周囲長、A は底面面積、H は角柱の高さです。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

直方体の全表面積 = 2h(l + w) + 2(l × w)

= 2 lh + 2 wh + 2 lw

直方体の全表面積 = 2 (lh + wh + lw) 平方単位

どこ、

lは長さです

wは幅です

hは身長です

角柱

底面が正方形のプリズムを正方プリズムといいます。四角柱は、4 つの長方形の面と 2 つの平行な正方形の底面で構成されます。プリズムの高さを h、正方形の底辺の長さを s とします。

正方形の底辺の周囲長 (P) = 4 つの辺の合計 = s + s + s + s = 4s

正方形の底辺の面積(A)=(辺の長さ)2= s2

直角柱の側表面積の一般式は L.S.A. = PH であることがわかっています。ここで、P は底面周囲長、A は底面面積です。

得られた一般式にすべての値を代入すると、

四角柱の側表面積 = 4sh 平方単位

どこ、

sは正方形の底辺の辺です

hは四角柱の高さです

直角柱の総表面積の一般式は次のとおりであることがわかっています。 T.S.A. = PH+2A、 どこ P は底面周囲長、A は底面面積、H はプリズムの高さです。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

四角柱の総表面積 = [4sh + 2s 2 ] 平方単位

どこ、

sは正方形の底辺の辺です

hは四角柱の高さです

五角柱

底面が5角形のプリズムをペンタプリズムといいます。五角柱は、5 つの傾斜した長方形の面と 2 つの平行な五角形の底面で構成されます。 h を五角柱の高さとします。 a と b は五角形の底辺の長さと辺の長さです。

五角形の底辺の周囲長(P) = 5つの辺の合計 = 5b

五角形の底辺の面積(A)=5/2×(辺の長さ)×(辺の長さ)=5ab

直角柱の側表面積の一般式は L.S.A. = PH であることがわかっています。ここで、P は底面周囲長、A は底面面積です。

得られた一般式にすべての値を代入すると、

五角柱の側表面積 = 5bh 平方単位

どこ、

bは五角形の底辺の辺です

hは五角柱の高さです

直角柱の総表面積の一般式は T.S.A. = PH+2A であることがわかっています。ここで、P は底面の周囲長、A は底面面積、H は角柱の高さです。

得られた一般式にすべての値を代入すると、

五角柱の総表面積 = [5bh + 5ab] 平方単位

どこ、

bは五角形の底辺の辺です

メール

a はアポセム長です。

hは五角柱の高さです

六角柱

底辺が六角形の角柱を六角柱といいます。六角柱は、6 つの傾斜した長方形の面と 2 つの平行な六角形の底面で構成されます。 h を六角柱の高さとします。 aは六角形の底辺の辺の長さです。

六角形の底辺の周長(P)=6辺の和=6a

六角形の底辺の面積(A)=6×(正三角形の面積)

A = 6 x (√3a2/4) ⇒ A = 3√3a2/2

直角柱の側表面積の一般式は L.S.A. = PH であることがわかっています。ここで、P は底面周囲長、A は底面面積です。

得られた一般式にすべての値を代入すると、

六角柱の側表面積 = 6ah 平方単位

どこ、

aは六角形の底面の辺です

hは六角底の高さです

直角柱の総表面積の一般式は T.S.A. = PH+2A であることがわかっています。ここで、P は底面の周囲長、A は底面面積、H は角柱の高さです。

一般式のすべての値を代入すると、次のようになります。

六角柱の全表面積 = [6ah +3√3a2] 平方単位

どこ、

aは六角形の底面の辺です

h は六角形の底面の高さです。

プリズムの表面積の計算式

以下の表は、さまざまなタイプのプリズムの公式を示しています。

プリズムの根元

横表面積

【底周×高さ】

総表面積

[(2 × ベース面積) + (ベース周囲 × 高さ)]

三角柱

三角形

(a + b +c)H 平方単位

(a + b + c)H + bh 平方単位

直方体

矩形

2h(l + w) 平方単位

2 (lh + wh + lw) 平方ユニット

角柱

四角

4sh平方ユニット

[4sh + 2s2] 平方単位

五角柱

五角形

5bhスクエアユニット

[5ab + 5bh] 平方単位

六角柱

六角形

6ah角ユニット

[3√3a2+ 6ah] 平方単位

プリズムの表面積の解決例

問題 1: 底面積が 36 平方単位、底面の周囲が 24 単位、総表面積が 320 平方単位の角柱の高さはいくらですか。

解決:

データを考慮すると、

ベースエリア = 36 平方ユニット

ベース周囲長 = 24 単位

プリズムの総表面積 = 320 平方単位

我々は持っています、

プリズムの総表面積 = (2 × 底面積) + (底部周囲長 × 高さ)

⇒ 320 = (2 × 36) + (24 × h)

⇒ 24 時間 = 248 ⇒ 時間 = 10.34 単位

したがって、指定されたプリズムの高さは 10.34 単位になります。

問題 2: 角柱の高さが 13 cm、正方形の底面の一辺の長さが 4 cm の場合、その総表面積を求めてください。

解決:

データを考慮すると、

角柱の高さ(h)=13cm

正方形の底面の一辺の長さ (a) = 4 cm

私達はことを知っています、

四角柱の総表面積 = 2a2+4ah

= 2 × (4)2+4×4×13

= 32 + 208 = 240cm2

したがって、指定されたプリズムの総表面積は 240 平方センチメートルになります。

問題 3: 五角柱の総面積が 100 平方単位、高さと頂点の長さがそれぞれ 8 単位と 5 単位である場合の五角柱の基線の長さを求めてください。

解決:

データを考慮すると、

五角柱の総表面積 = 100 平方単位

プリズムの高さ (h) = 8 単位

アポセム長さ (a) = 5 単位

私達はことを知っています、

五角柱の全表面積=5ab+5bh

⇒ 100 = 5b (a+h)

⇒ 100/5 = b (5 + 8)

⇒ 20 = b × (13) ⇒ b = 25/16 = 1.54 単位

したがって、基底長は 1.54 単位です。

問題 4: 直方体の側面積が540平方センチメートル、底面の長さと幅がそれぞれ13センチメートルと7センチメートルである場合、直方体の高さと直方体の総面積を求めます。

解決:

データを考慮すると、

長方形の底の長さ (l) = 13 cm

長方形のベースの幅 (w) = 7 cm

プリズムの側表面積 = 540 平方センチメートル

我々は持っています、

プリズムの側面積=底面周囲長×高さ

⇒ 540 = 2 (l + w) h

⇒ 2 (13 + 7) h = 540

⇒ 2(20) 高さ = 540 ⇒ 高さ = 13.5 cm

私達はことを知っています、

直方体の全表面積 = 2 (lw + wh + lh)

= 2 × (13 × 7 + 7 × (13.5) + 13 × (13.5))

= 2 × (91 + 94.5 + 175.5) = 722 平方センチメートル

したがって、与えられた直角プリズムの高さと総表面積は、それぞれ 13.5 cm と 722 平方センチメートルになります。

問題 5: 角柱の高さが 12 インチ、底面の一辺の長さが 5 インチの場合、正六角柱の表面積を求めてください。

解決:

データを考慮すると、

プリズムの高さ (h) = 12 インチ

ベースの辺の長さ (a) = 6 インチ

正六角柱の表面積=6ah+3√3a2

= 6 × 5 × 12 + 3√3(5)2

= 360 + 75√3

= 360 + 75 × (1.732) = 489.9 平方インチ

したがって、指定されたプリズムの表面積は 489.9 平方インチです。

問題 6: 底辺の周囲が 25 インチ、三角形の底辺の長さと高さが 9 インチと 10 インチ、プリズムの高さが 14 インチの三角柱の側面積と総表面積を計算します。

解決:

データを考慮すると、

プリズムの高さ (H) = 14 インチ

プリズムのベース周囲長 (P) = 25 インチ

三角形の底辺の長さ = 9 インチ

三角形の高さ = 10 インチ

私達はことを知っています、

プリズムの側面積=底面周囲長×高さ

= 25 × 14 = 350 平方インチ

シングルトン設計パターンJava

三角形の底辺の面積 (A) = 1/2 × 底辺 × 高さ = 1/2 × 9 × 10 = 45 平方インチ

三角柱の表面積の合計 = 2A + PH

= 2 × 45 + 25 × 14 = 90 + 350 = 440 平方インチ

したがって、プリズムの横表面積と総表面積は、それぞれ 350 平方インチと 440 平方インチになります。

プリズムの表面積に関する練習問題

1. 直角柱の寸法を考えると、次のようになります。

  • 長さ = 6cm
  • 幅 = 4cm
  • 高さ = 5 cm

総表面積を計算します。

2. 次の寸法を持つ三角柱を考えてみましょう。

  • 三角形の底辺 = 8 cm
  • 三角形の高さ = 6 cm
  • プリズムの長さ = 10 cm

総表面積を求めます。

3. 正五角柱の表面積を次のように求めます。

  • ベースの辺の長さ = 7 cm
  • プリズムの高さ = 9 cm。

4. 六角柱の表面積を次のように計算します。

  • 正六角形の底辺の長さ=10cm
  • プリズムの高さ = 12 cm。

プリズムの表面積 – FAQ

幾何学のプリズムとは何ですか?

角柱は、2 つの合同な平行な底辺と、それらを接続する長方形または平行四辺形の側面を持つ 3 次元形状です。プリズムには直方体、三角柱、五角柱などさまざまな形があり、それぞれに特徴があります。

プリズムの表面積はどうやって求めますか?

プリズムの表面積を求めるには、プリズムのすべての面の面積を計算し、それらを合計します。直方体の場合、表面積の公式は 2lw + 2lh + 2wh です。ここで、l は長さ、w は幅、h は高さです。三角プリズムや五角プリズムなど、他のタイプのプリズムの場合は、底面積と側面積の追加の公式が必要になる場合があります。

プリズムの性質とは何ですか?

プリズムにはいくつかの重要な特性があります。

  • それらは 2 つの合同な平行な底面を持っています。
  • 側面はすべて平行四辺形です。
  • 高度 (高さ) は、2 つのベース間の垂直距離です。
  • ベースの形状とサイズは同じです。
  • 底面に平行な断面は常に底面と同じ形状およびサイズになります。

プリズムの実例にはどのようなものがありますか?

プリズムは日常のさまざまな物体や構造物に見られます。例としては次のものが挙げられます。

  • 直方体:建物、シリアルの箱、本。
  • 三角柱:家の屋根、くさび形の物体。
  • 五角柱: いくつかの種類の柱、特定の建築構造物。
  • 六角柱:特定の種類の結晶、一部の包装容器。

プリズムではなぜ表面積が重要なのでしょうか?

表面積はプリズムのすべての表面 (面) の合計面積を表すため、プリズムでは非常に重要です。表面積を理解すると、角柱状の物体を構築または覆うために必要な材料の量の計算、熱伝達率の決定、パッケージング設計の最適化など、さまざまな実際の用途に役立ちます。