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球体积表面积公式推导过程

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1 / 2 球体积公式RV334推导过程图一图二对于一个球体,直接求它的体积是相当困难的。我们可以利用转化的思想,在球体内放一些大小不同,高度相同的圆柱。(如图一)当每个圆柱的高度越来越小时,所有圆柱的体积和就会越来越接近于球的体积。当圆柱的高无限趋于0 时,所有圆柱的体积和就是球的体积。 (如图二)按照这个思路,我们来求球的体积。设球的体积为V,半径为R,每个圆柱的高为a,则半个球中有nZnaRn,个圆柱。图三中的圆为球的一个轴截面,其中的矩形是圆柱的轴截面。圆的圆心为原点,所以这个圆的方程式为Ryx222。在 y 轴左侧,从左到右圆柱的序号 (用b 表示)分别为1,2,3,⋯n,则圆柱底面圆的半径RabRr b122(注意:01r)图三1211112222222222222222222322212232221321...1..21212...44212...442...0.........2nanaanaaRanRRaRRaRrrrrrrrrVVVVanRaRnaRaRaRnaRaRaaaaaaaVnnn2 / 2 6121612121222naRnnnnnannRaa把aRn代入上式,得6232626262612232222332222aRRaRaaaaRRaRaRaRaRVRaRRRRRRaRa当 a 无限趋于 0 时RRVV3334322球表面积公式RS24推导过程我们可以把球表面分成n 个面积相等的网格。当n 趋于无穷大时,每个网格与球心组成的几何体便可看作一个锥体,且锥体的高为球的半径。设球的体积为V,表面积为S,半径为 RRRSVRVSnSRnV23434331

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