如何證明球體表面積4兀如何證明球體表面積4兀r

2021-03-07 04:38:29 字數 3726 閱讀 9753

1樓:最愛秋天的傳說

先證明球的體積公式.

看一個半徑為r的半球(一個球體的上半部分),和一個底面積為r高為r的圓柱,中間掏空一個底面積為r,高為r的倒立圓錐(尖朝下).

比較這兩個幾何體.任意距底面高度為h處的水平橫截面.

根據勾股定理,球截面面積為π ×(r^2-h^2),掏空後的圓柱截面積為:π ×r^2-π ×h^2

任意截面面積相等,所以這兩個幾何體體積相等.半球體=π ×r^3-π ×r^3/3=(2/3)*π ×r^3

球體積=(4/3)*π ×r^3

再證表面積公式.

把球看成無數個錐體,每個錐體底面積在球表面,尖尖在圓心.組成的一個球(就象切西瓜切成無數塊)

每個錐體的底面各為si,高為r.體積為(1/3)*si*r

全部加起來,v=(1/3)*r*(s1+s2+s3+s4+……)=(1/3)*r*s

故s=3v/r=4π ×r^2

2樓:愛晚風林亭

證明表面積公式:

把球看成無

數個錐體,每個錐體底面積在球表面,尖尖在圓心.組成的一個球(就象切西瓜切成無數塊)

每個錐體的底面各為si,高為r.體積為(1/3)*si*r全部加起來,v=(1/3)*r*(s1+s2+s3+s4+……)=(1/3)*r*s

故s=3v/r=4π ×r^2

高等數學中如何證明球面的表面積等於4πr^2

3樓:匿名使用者

可利用二重積分求曲面的面積,過程如下:

4樓:匿名使用者

用的是微積分的思想,把球分割成很多個小臺柱,然後把所有臺柱的體積加起來。當分割的小臺柱的個數越多時,體積就越接近球的體積。所以,對小臺柱的體積和求極限就得到了。

具體可以看《數學分析》,或者是講微積分的數學書

球的表面積=4πr^2公式中的^是什麼意思

5樓:天雪歌

後面加數字代表幾次方

例如4πr^2 其中r^2 代表r的平方

6樓:我不是他舅

是次方他後面是幾就是幾次方

比如r^2是r的平方

x^y是x的y次方

7樓:匿名使用者

球的表面積s=4πr²;

r^2,就是r².

x^3,就是x³.

8樓:匿名使用者

r^2 = r 的2次方

球表面積(4πr^2)與體積(4/3πr^3)的具體推導過程

9樓:匿名使用者

推導圓球的體積和表面

積計算公式的過程是這樣的:

假設圓球的半徑和圓柱的底面半徑相等,都為r,則圓柱的高是2r,或者是d,再用字母和符號表示出圓柱的體積和表面積計算公式,然後分別乘 ,就得出圓球的體積和表面積,最後進行整理。具體過程如下:

v圓柱=πr2×2r

=πr2×(r+r)

=πr3×2

v球=πr3×2×

= πr3

s圓柱=πr2×2+πd×d

=πdr+πdd

=(r+d) πd

=3r×2πr

=6πr2

s球=6πr2×

=4πr2

這樣,圓球的體積和表面積的計算公式就都得出來了

為何球體的面積是4πr^2而不是π^2r^2呢?

10樓:匿名使用者

^讓圓y=√(r^2-x^2)繞x軸旋轉,得到球體x^2+y^2+z^2≤r^2.求球的表面積.

以x為積分變數,積分限是[-r,r].

在[-r,r]上任取一個子區間[x,x+△x],這一段圓弧繞x軸得到的球上部分的面積近似為2π×y×ds,ds是弧長.

所以球的表面積s=∫2π×y×√(1+y'^2)dx,整理一下即得到s=4πr^2

球體的體積公式v==4/3πr^3,表面積s=4πr^2,我發現啊,體積求導就是表面積﹋o﹋ 10

11樓:我不是他舅

圓面積s=πr²

求導是周長

不過這應該只是巧合

12樓:匿名使用者

導數是溝通維度空間的量。二維的是表面積,導數求得的量就是三維的體積 甚至在大學裡還可以推匯出四維五維

13樓:落驛

球體體積求導本來就是表面積,這個是可以證明的

14樓:匿名使用者

圓的面積公式s=πr²,周長公式c=2πr,對面積公式求導後就是周長公式

為什麼球的表面積(4πr^2)正好是球體積(4/3 πr^3)的導數?

15樓:匿名使用者

證明:先就圓的周長(2πr)也正好是圓的面積(πr^2)的關於r導數證明.

設有一個圓的半徑為r,另一個與它同心的圓的半徑為r+△r.

先看兩個同心圓組成的圓帶,它的面積是π(r+△r)^2-πr^2.當△r相當小時,該圓帶近似為寬為△r的長方形條,其長度近似(π(r+△r)^2-πr^2)/△r.對△r求極限.

lim(π(r+△r)^2-πr^2)/△r就是半徑為r的圓的周長.

而:lim(π(r+△r)^2-πr^2)/△r=πr^2對r的導數=2πr.

關於體積也可以像上面一樣類似的證明,不過換成同心球體就可以了.

受你的啟發,如果把正方形的半邊長當成半徑(即正方形的中心到每邊的距離)。那麼這個發現對正方形、正方體對成立.

16樓:

是微積分的原理。你可以想象一下,把一個球體看成是由無數層的不同半徑的球面一層層糊起來的,就像是洋蔥。這一層層的球面沿著半徑方向疊加在一起就形成一個球,也就是面積沿著半徑方向積分即為體積。

故表面積為體積的倒數。希望能幫到你~~

17樓:孫梅浩

用微積分解釋:

n維球的表面積其實就是n-1維球的體積。維數加1後的體積實際上就是對新的一維求積分。

所以求一次導(也就是一次微分)就降一維。

18樓:匿名使用者

用微積分微元法的觀點看,面積就是線段的積分,體積就是面積的積分。例如球的體積可以看成以圓心為中心,有無數的大小不同的球殼(也就是面積)向外擴充套件,即面積公式在0到r上以r為積分變數的定積分。

19樓:匿名使用者

要想知道原因,可以看看大學高等數學課本里的積分,學了這你就知道原因了

已知半徑為r的球的體積為v=4/3πr^3,利用導數的定義證明球的表面積為s=4πr^2

20樓:匿名使用者

δv=f(r+δr)-f(r)=4/3π(r+δr^)-3,4/3πr^3=4/3π[(r+δr)^3-r^3]=4/3π(3r^2*δr+3r*δr^2+δr^3)

s=limδv/δr=4/3π(3r^2+3r*δr+δr^2)=4πr^2

δr->0證畢

21樓:匿名使用者

體積就是單位面積上半徑的累積,所以直接s=dv/dr

算一下就是 s=4πr^2

求 用visual c 6 0計算球體表面積和體積。謝謝

include stdio.h int main include using namespace std const float pi 3.14159 class circle float circle facevalue float circle volume int main 我就在這裡寫寫了 ...

六稜柱的表面積怎麼求,如何求正六稜柱表面積

設底面邊長為a,高為h 表面積為 3倍根號3倍的a方 6ah 如何求正六稜柱表面積 正六稜柱表面積為側面積 上下底面積 設底面邊長為a,六稜柱的高為h。正六稜柱的底為正六邊形,所以底面積是 6 3 4 a 2 3 3 2 a 2。上下底面積 2 6 3 4 a 2 2 3 3 2 a 2。側面積 6...

長方體,表面積是358平方釐米,底面積是35平方釐米,底面周長是36釐米,求這個長方體的體積

設高為x 則 358 35 2 36x 解得x 8釐米 則體積 8 35 280立方厘米 解 長方體的高為 358 2 35 36 8 釐米 則長方體和體積為 35 8 280 立方厘米 祝你開心,希望對你幫助 底面周長 高 側面積 由題中條件知 設長 寬 高分別是 x,y,z 那麼我們可得 表面積...