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球的体积公式和表面积公式

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  • 2024-05-07 10:47:50

球是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,也叫做球体。球的表面是一个曲面,这个曲面就叫做球面,球的中心叫做球心。

球的体积公式

半径是R的球的体积 计算公式是V=(4/3)πR³;

公式中R为球的半径,V为球的体积。

球的表面积计算公式

球的表面积=4πr^2(r为球半径),球的体积计算公式:V球=(4/3)πr^3(r为球半径)。

推导过程

球体表面积公式S(球面)=4πr^2

运用第一数学归纳法:把一个半径为R的球的上半球横向切成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)=√[R^2;-﹙kh^2;]=2πR^2;×√[1/n^2;-(k/n^2)^2;]

则S(1)+S(2)+……+S(n)当n取极限(无穷大)的时候,半球表面积就是2πR^2;

球体乘以2就是整个球的表面积4πR^2。

球体的相关定义

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,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,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。

球体的性质

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

3、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。

4、在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经过这两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离。

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