1.。3。2 球的体积和表面积(1)设球的半径为 R,将半径 OAn 等分,过这些分点作平面把半球切割成 n 层,每一层都是近似于圆柱形状的“小圆片”,这些“小圆片”的体积之和就是半球的体积. 由于“小圆片”近似于圆柱形状,所以它的体积也近似于圆柱的体积。它的高就是“小圆片”的厚度,底面就是“小圆片”的下底面。 由勾股定理可得第 i 层(由下向上数)“小圆片"的下底面半径:,(i=1,2,3,···,n)第 i 层“小圆片”的体积为:V≈π·=,(i=1,2,3,···,n)半球的体积:V 半径=V1+V2+···+Vn≈{1+(1-)+(1-)+···+[1-]}=[n-](注:)=[n-=)= ① 当所分的层数不断增加,也就是说,当 n 不断变大时,①式越来越接近于半球的体积,假如 n 无限变大,就能由①式推出半径的体积。 事实上,n 增大,就越来越小,当 n 无限大时,趋向于 0,这时,有V 半径=,所以,半径为 R 的球的体积为: V= 1.。3。2 球的体积和表面积(2) 球的表面积推导方法(设球的半径为 R,利用球的体积公式推导类似方法)(1)分割。把球 O 的表面分成 n 个“小球面片”,设它们的表面积分别是 S1,S2,……Sn,那么球的表面积为:S=S1+S2+……+Sn 把球心 O 和每一个“小球面片”的顶点连接起来,整个球体被分成 n 个以“小球面片”为底,球心为顶点的“小锥体".例如,球心与第 i 个“小球面片”顶点相连后就得到一个以点 O 为顶点,以第 i 个“小球面片”为底面的“小锥体"。这样“小锥体”的底面是球面的一部分,底面是“曲”的。假如每一个“小球面片"都非常小,那么“小锥体”的底面几乎是“平”的,(好象地球一样),这时,每一个“小锥体"就近似于棱锥,它们的高近似于球的半径 R. (2)求近似和。设 n 个“小锥体”的体积分别为 V1,V2,…,Vn那么球的体积为:V=V1+V2+…+Vn 由于“小锥体”近似于棱锥,所以我们用相应棱锥的体积作为“小锥体”体积的近似值.第 i 个“小锥体”对应的棱锥以点 O 为顶点,以点 O 与第 i 个“小球面片”顶点的连线为棱.设它的高为 hi,底面面积为 S’i,于是,它的体积为:V’i=hi S’i,(i=1,2,…,n)这样就有:Vi≈hi S’i,(i=1,2,…,n)V≈(h1 S’1+h2 S’2 +…+hn S’n) ①(3)转化为球的表面积.分割得越细密,也就是每一个“小球面片”越小,“小锥体”就越接近于棱锥,假如分割无限加细,每一个“小球面片"都无限变小,那么 hi (i=1,2,…,n)就趋向于 R,S’i就趋向于 Si,于是,由①可得:V=RS又 V=,所以,有=RS 即: S=4πR2