作业帮请问球体体积与表面积是怎么推倒出来的?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/10 06:19:29
请问球体体积与表面积是怎么推倒出来的?
请问球体体积与表面积是怎么推倒出来的?
请问球体体积与表面积是怎么推倒出来的?
体积：
由积分求
即将将球分成无穷个从球心发出的射线,利用积分求和,即可得到.
具体,在高三数学书上就有,当然,高等数学书上也有详细介绍.
给你两种初等证明
1 用物理方法证明 可推出椭球的体积公式（球是椭球一种）见http://w54737.s35.ufhost.com/w/j/tq.htm
2 见http://www.cbe21.com/subject/maths/printer.php?article_id=669
注 1“祖恒原理”,“幂势既同则积不容异”,即等高处横 截面积都相等的两个几何体的体积必相等.
2 求得球体积后将球分为无限个三棱锥,所以有
V=S*R/3 可以用体积求得表面积
3三棱锥体积公式 V＝S＊H／34∏R^3)/3
至于如何证明,可以用微积分来证明.但是很早之前,我国著名的数学家祖冲之创造出了“牟合方盖”的球体体积求算思路,但最终未能完成,后由他的儿子祖暅沿着父亲的思路锲而不舍地迈进,终于攻下了这一难度极高的课题,得到了著名的等积原理“缘幂势既同,则积不容异”(两个几何体在任何等高处的截面积都相等,则两个几何体的体积也相等,即胖子理论),并由此而求得了球体体积公式.具体证明过程清参看下面网址 http://episte.math.ntu.edu.tw/articles/mm/mm_01_4_01/page2.html
表面积：
用^表示平方
把一个半径为R的球的上半球切成n份 每份等高
并且把每份看成一个圆柱,其中半径等于其底面圆半径
则从下到上第k个圆柱的侧面积S(k)=2πr(k)*h
其中h=R/n r(k)=根号[R^-(kh)^]
S(k)=根号[R^-(kR/n)^]*2πR/n
=2πR^*根号[1/n^-(k/n^)^]
则 S(1)+S(2)+……+S(n) 当 n 取极限（无穷大）的时候就是半球表面积2πR^
乘以2就是整个球的表面积 4πR^
让圆y＝√(R^2－x^2)绕x轴旋转，得到球体x^2+y^2+z^2≤R^2。求球的表面积。
以x为积分变量，积分限是[－R，R]。
在[－R，R]上任取一个子区间[x，x+△x]，这一段圆弧绕x轴得到的球上部分的面积近似为2π×y×ds，ds是弧长。
所以球的表面积S＝∫<－R，R>2π×y×√(1+y'^2)dx，整理一下即得到S＝4πR...
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让圆y＝√(R^2－x^2)绕x轴旋转，得到球体x^2+y^2+z^2≤R^2。求球的表面积。
以x为积分变量，积分限是[－R，R]。
在[－R，R]上任取一个子区间[x，x+△x]，这一段圆弧绕x轴得到的球上部分的面积近似为2π×y×ds，ds是弧长。
所以球的表面积S＝∫<－R，R>2π×y×√(1+y'^2)dx，整理一下即得到S＝4πR
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