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球的体积公式及解决方法

发布时间:2022-09-06 23:52:06

⑴ 球体积公式是什么

球体的体积公式:V=(4/3)*π*R^3(V:表示球体的体积,R:表示球体的半径)。

球的体积公式证明:

欲证(4/3)*π*R^3,可证(1/2)V=(2/3)*π*R^3做一个半球h=r, 做一个圆柱h=r(如下图)

因为V柱-V锥= π×r^3- π×r^3/3=2/3π×r^3,所以若猜想成立,则V柱-V锥=V半球。

根据祖暅原理,夹在两个平行平面之间的两个立体图形,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果所得的两个截面面积相等,那么,这两个立体图形的体积相等。若猜想成立,两个平面:S1(圆)=S2(环)。

1、从半球高h点截一个平面根据公式可知此面积为π×(r^2-h^2)^0.5^2=π×(r^2-h^2)

2、从圆柱做一个与其等底等高的圆锥:V锥 根据公式可知其右侧环形的面积为π×r^2-π×r×h/r=π×(r^2-h^2)。

所以π×(r^2-h^2)=π×(r^2-h^2),V柱-V锥=V半球,V柱-V锥=π×r^3-π×r^3/3=2/3π×r^3,所以V半球=2/3π×r^3。

由V半球可推出V球=2×V半球=4/3×πr^3,证毕,得出球的体积公式为V=(4/3)*π*R^3。

(1)球的体积公式及解决方法扩展阅读:

球体性质:

用一个平面去截一个球,截面是圆面。球的截面有以下性质:

1、球心和截面圆心的连线垂直于截面。

2、球心到截面的距离d与球的半径R及截面的半径r有下面的关系:r^2=R^2-d^2。

球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆,被不经过球心的截面截得的圆叫做小圆。

半径是R地球的表面积计算公式是:S=4*π*R*R。

球面的标准方程:(x-a)^2+(y-b)^2+(z-c)^2=r*r(其中r大于0),(表示的球面的球心是(a,b,c),半径是r)。

参考资料来源:网络-球

⑵ 球体的体积如何计算

球的体积公式: V球=4/3 π r^3
球的面积公式: S球=4π r^2
*****************************************************************
附:推导过程(可能会看不懂(涉及到了大学的微积分),就当学点知识吧,呵呵)
1.球的体积公式的推导
基本思想方法:

先用过球心 的平面截球 ,球被截面分成大小相等的两个半球,截面⊙ 叫做所得半球的底面.
(l)第一步:分割.

用一组平行于底面的平面把半球切割成 层.

(2)第二步:求近似和.

每层都是近似于圆柱形状的“小圆片”,我们用小圆柱形的体积近似代替“小圆片”的体积,它们的和就是半球体积的近似值.

(3)第三步:由近似和转化为精确和.

当 无限增大时,半球的近似体积就趋向于精确体积.

(具体过程见课本)

2.定理:半径是 的球的体积公式为: .

3.体积公式的应用

求球的体积只需一个条件,那就是球的半径.两个球的半径比的立方等于这两个球的体积比.

球内切于正方体,球的直径等于正方体的棱长;正方体内接于球,球的半径等于正方体棱长的 倍(即球体对角钱的一半);棱长为 的正四面体的内切球的半径为 ,外接球半径为 .
也可以用微积分来求,不过不好写
======================================================================
球体面积公式:
可用球的体积公式+微积分推导

定积分的应用:旋转面的面积。好多课本上都有,推导方法借助于曲线的弧长。

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^

⑶ 球体体积计算公式

V=(4/3)πr³

⑷ 球的体积计算公式是什么

球的体积:

(表示的球面的球心是(a,b,c),半径是r)

⑸ 球体体积计算公式

球体的体积计算公式:


V=(4/3)πr^3


解析:三分之四乘圆周率乘半径的三次方 。


球体:


“在空间内一中同长谓之球。”


定义:


(1)在空间中到定点的距离等于或小于定长的点的集合叫做球体,简称球。(从集合角度下的定义)


(2)以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。(从旋转的角度下的定义)


(3) 以圆的直径所在直线为旋转轴,圆面旋转180°形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。(从旋转的角度下的定义)


(4)在空间中到定点的距离等于定长的点的集合叫做球面即球的表面。这个定点叫球的球心,定长叫球的半径。


(5)球的体积公式及解决方法扩展阅读:


一、求球体体积基本思想方法:


先用过球心 的平面截球 ,球被截面分成大小相等的两个半球,截面⊙ 叫做所得半球的底面。


(l)第一步:分割


用一组平行于底面的平面把半球切割成 层


(2)第二步:求近似和


每层都是近似于圆柱形状的“小圆片”,我们用小圆柱形的体积近似代替“小圆片”的体积,它们的和就是半球体积的近似值。


(3)第三步:由近似和转化为精确和


当 无限增大时,半球的近似体积就趋向于精确体积。


二、数学语言表示:


现有一个圆x^2+y^2=r^2 在xoy坐标轴中 让该圆绕x轴转一周 就得到了一个球体


球体体积的微元为dV=π[√(r^2-x^2)]^2dx


∫dV=∫π[√(r^2-x^2)]^2dx 积分区间为[-r,r]


求得结果为


4/3πr^3

⑹ 球的体积公式

球体积公式:(S是底面积,h是高)。

参考资料来源:网络-体积公式

⑺ 球的体积公式是什么方法推算用什么方法推算球的体积公式

球的体积公式方法推算:
1、将一个底面半径R高为R的圆柱中心挖去一个等底等高的圆椎,剩下的部分与一个半球用平面去割时处处面积相等。等出它们体积相等的结论。
2、而那个被挖体的体积就是半球体积了。V=2/3πR^3。因此一个整球的体积为4/3πR^3。
3、一般来说一个几何体是由面、交线(面与面相交处)、交点(交线的相交处或是曲面的收敛处)而构成的图形的体积的数学算式。长方体的体积公式:体积=长×宽×高。正方体的体积公式为V=a·a·a=a3。锥体的体积=底面面积×高×三分之一。三棱锥是立体空间中最普通最基本的图形,正如三角形之于二维空间。
4、计算空间组合体体积时,应该首先考虑这个空间组合体是由那些基本几何体——柱、锥、台、球组合而成的。

⑻ 球体积计算公式

球体的体积计算公式:V=(4/3)πr^3,就是三分之四乘圆周率乘球体的半径的三次方。在空间中到定点的距离等于或小于定长的点的集合叫做球体,简称球。以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体(solidsphere),简称球。以圆的直径所在直线为旋转轴,圆面旋转180°形成的旋转体叫做球体(solidsphere),简称球。在空间中到定点的距离等于定长的点的集合叫做球面即球的表面。这个定点叫球的球心,定长叫球的半径。

⑼ 球形的体积公式是什么

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
4∏R^3)/3
至于如何证明,可以用微积分来证明。但是很早之前,我国着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,得到了着名的等积原理“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
参考资料:
http://episte.math.ntu.e.tw/articles/mm/mm_01_4_01/page2.html
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^)^]

S(1)+S(2)+……+S(n)

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^

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