Циліндр

Визначення і загальні властивості циліндра.

Циліндром ( точніше, круговим циліндром) називається тіло, Що складається з двох кругів, які не лежать в одній площині і суміщаються паралельним перенесенням, і всіх відрізків, що сполучають відповідні точки цих кругів. Круги називаються основами циліндра, а відрізки, що сполучають точки кіл кругів, - твірними циліндра.

Оскільки паралельне перенесення є рух, то основи циліндра рівні.

Через те що при параллельному перенесенні площина переходить у паралельну площину (або в себе), то основи циліндра лежать у паралельніх площинах.

Оскільки при параллельному перенесенні точки зміщуються вздовж паралельних прямих або прямих, що збігаються на одну й ту саму відстань, то твірні циліндра паралельні і рівні.

Поверхня циліндра складається з основ і бічної поверхні. Бічна поверхня – з твірних.

Нескінченне тіло, обмежене замкнутою нескінченною циліндровою поверхнею, називається нескінченним циліндром. Нескінченне тіло, обмежене замкнутим циліндровим променем і його підставою, називається відкритим циліндром. Підстава і створюючі циліндрового променя називають відповідно підставою і створюючими відкритого циліндра.

Кінцеве тіло, обмежене замкнутою кінцевою циліндровою поверхнею і двома перетинами, що виділили її, називається кінцевим циліндром, або власне циліндром. Перетини називаються підставами циліндра. За визначенням кінцевої циліндрової поверхні, підстави циліндра рівні. Циліндри зазвичай уявляють собі круглими, тобто з круглою підставою. Їх можна визначити так: хай дано дві паралельні площини, задана деяка фігура F. Зі всіх точок площини фігури F проведемо паралельні один одному відрізки до площини α’ . Фігура, яку утворюють ці відрізки, і називається циліндром. Фігура F, з точок якої проведені відрізки, називається підставою циліндра. Відрізки, створюючі циліндра, так і називаються його створюючими.

Призмою, вписанною у циліндр, називається така призма, у якої площинами основ є площини основ циліндра, а бічними ребрами – твірні циліндра.

Дотичною площиною до циліндра називається площина, яка проходить через твірну циліндра і перпендикулярна до площини осьового перерізу, що містить цю твірну.

Призмою, описаною навколо циліндра, називається призма у якої площинами основ є площини основ циліндра, а бічеі грані дотикаються до циліндра.

Циліндр називається прямим, якщо його твірні перпендикулярні до площин основ. Радіусом циліндра називається радіус його основи. Висота - відстань між площинами його основ. Вісь - пряма, що проходить через центри основ. Вона параллельна твірним. Перетин ц. площиною, що проходить через вісь ц. - осьовий перетин. Теорема 19.1. Площина, перпендикулярна осі циліндра, перетинає його бічну поверхню по колу, рівному колу основи.

Доказ. Нехай - площина, перпендикулярна осі циліндра. Ця площина || основам. Паралельне перенесення у напрямі осі циліндра, що суміщає площину з площиною основи циліндра, суміщає перетин з площиною і з колом основи.

У прямому циліндрі: вісь = висота = твірна

• 2. Прості властивості циліндра:
• 1. Основи рівні і паралельні (з опр.).
• 2. Створюючі рівні і паралельні (з властивостей паралельного перенесення, по властивості паралельних площин).

Дійсно, будь-яке такий перетин є загальним двох циліндрів, на які січна площина розбиває даний циліндр. Тому воно рівне іншим основам цих циліндрів, які є основами початкового циліндра.

Перпендикуляр, опущений з будь-якої площини однієї основи циліндра на площину іншої його основи, називається висотою циліндра (інакше довжина створюючої). Оскільки площини основ паралельні, то перпендикуляри у них загальне і всі вони рівні. Тому висоту можна проводити з будь-якої точки площини основи.

Для того, щоб задати циліндр, досить задати його поснову і одну створюючих. Для цього достатньо, щоб яка – те твірна була перпендикулярно площини підстави, оскільки решта створюючих паралельна їй і теж будуть перпендикулярні до площини підстави. Циліндру можна дати і інше визначення.

Циліндр можна визначити як фігуру, утворену рівними і паралельними один одному відрізками, що йдуть зі всіх точок деякої плоскої фігури F в один бік від її площини α.