圓柱體

此條目頁的主題是數學圖形。關於電腦硬碟的柱面，請見「硬碟」。

數學上，圓柱（cylinder，cylindrical column）或圓柱體，古稱圓堡壔、圓囷[1]，是以一個圓為底面，上或下移動一定的距離，所經過的空間叫做圓柱體，包括直圓柱、斜圓柱。廣義的圓柱，也包括橢圓柱（elliptic cylinder）。

一個直圓柱

圓柱是一個二次曲面，也就是說，一個三維曲面，滿足以下直角坐標系中的方程式：

$\left({\frac {x}{a}}\right)^{2}+\left({\frac {y}{b}}\right)^{2}=1$

這個方程式是用於橢圓柱的，是對於普通圓柱（a=b）的一個推廣。更一般的是柱體（column）——橫截面可以是任何曲線。

圓柱是一個退化二次曲面，因為至少有一個坐標（這裡就是z）不出現在方程式中。在有些定義中，圓柱面根本不視為二次曲面。

在日常使用中，圓柱指一個直圓柱的有限段，其兩端閉合形成圓形表面，如右圖所示。若圓柱半徑為r,長度為h，則它的體積為

$V=\pi r^{2}h\,$

九章算術記載的公式是：「周自相乘，以高乘之，十二而一。」

而它的表面積為

$A=2\pi r(r+h)\,$

對於給定的體積，最小表面積的圓柱滿足h = 2r。對於給定的表面積，最大體積的圓柱也滿足h = 2r。

也有幾種不太常見的圓柱類型。這些是虛橢圓柱：

$\left({\frac {x}{a}}\right)^{2}+\left({\frac {y}{b}}\right)^{2}=-1$

和雙曲柱面：

$\left({\frac {x}{a}}\right)^{2}-\left({\frac {y}{b}}\right)^{2}=1$

以及拋物柱面：

$x^{2}+2y=0\,$