球的体积公式是什么

球体体积公式是V=(4/3)πr^3,一个半圆绕直径所在直线旋转一周所成的空间几何体叫做球体,简称球,半圆的半径即是球的半径,球体有且只有一个连续曲面的立体图形。

球形体积公式推理(球形体积公式积公式)球形体积公式推理(球形体积公式积公式)


球形体积公式推理(球形体积公式积公式)


球形体积公式推理(球形体积公式积公式)


球体在任意一个平面上的正投影都是等大的圆,且投影圆直径等于球体直径。世界上没有的球体,的球体只存在于理论中。球和圆类似,也有一个中心叫做球心。用一个平面去截一个球,截面是圆面。

球的体积公式推导过程是什么?

分析如下:

把一个半径为R的球体中心点在坐标原点o上表面分割成许多小块,每一小块的面积为ds,ds四个顶点A,B,C,D之间的距离AB=BC=CD=DA,四个角度相等,由o点指向A,B,C,D所张的立体角为dΩ,这样ds=dΩR。

把四个顶点和o点连接,形成一个接近四棱锥体【体积为hL/3 ,h是四棱锥体的高,L是四棱锥体的底面积】的微小体积,当分割的无限细密,ds接近零时候,ds= L,h = R, 并且:

hL/3=dΩR=。

是球的体积元素,对环绕一周【角度为4π】积分,就是求的体积公式。

∮dΩR/3=4πR/3。

微积分相关:

(1)定积分和不定积分

积分是微分的逆运算,即知道了函数的导函数,反求原函数。在应用上,定积分作用不仅如此,它被大量应用于求和,通俗的说是求曲边三角形的面积,这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。

一个函数的不定积分(亦称原函数)指另一族函数,这一族函数的导函数恰为前一函数。

(2)常微分方程与偏微分方程

含自变量、未知函数和它的微商(或偏微商)的方程称为常(或偏)微分方程。未知函数为一元函数的微分方程,称为常微分方程。未知函数为多元函,从而出现多元函数的偏导数的方程,称为偏微分方程。

球体的体积是怎么推导出来的?

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)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:由近似和转化为和.

当 无限增大时,半球的近似体积就趋向于体积.

(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

球的体积公式

球的体积:4/3πR^3

推导过程:拿纸笔画好图

步:先想象一个半球(高R,底面半径R,这个应该能理解吧),在距它底面L处,做一个横截面。因为是半圆,所以底面圆心到球面任意点的距离相等,所以截面半径r的平方:r^2= R^2 - L^2(初中学的勾股定理)

所以截面面积S=π(R^2 - L^2)

=πR^2 - πL^2

第二步:再想象一个圆柱(高R,底面半径R),从中间拿掉一个圆锥,在同样高L处,做横截面。截面为圆环,S圆环面积=大圆 - 小圆

因为此圆柱高R,半径R所以从垂直方向截面上看,截去的圆锥为等腰直角三角形,所以L等于圆环中小圆的半径,所以S圆环面积=大圆 - 小圆

=πR^2 - πL^2

所以 在同样高处 圆柱的圆环=半球的横截圆

所以可以得 圆柱截取圆锥后的剩余体积=半球体积

得半球体积=2/3圆柱

所以球的体积=4/3圆柱

=4/3πR^3

球的体积公式的推导过程

如果你学过微积分,那么球的体积可以通过二重积分或三重积分来做。

如果没有学过,那么中学里面有一个祖亘(音,那个字打不出来,是祖冲之的儿子)原理:如果两个立体的所有的平行截面的面积均相等,则二者体积相等。

做法如下:

将半球作为一个立体,

以球的半径为底面半径,以球的半径为高的圆柱体,中间挖去一个同样的底和高的圆锥体。将这个立体作为第二个立体,。

可以证明上述两个立体的水平截面的面积均相等,

于是半球的体积为 PiR^2R-1/3PiR^2R=2/3PiR^3

由此可得球的体积公式4/3PiR^3