高等数学中如何证明球面的表面积等于4 R

2020-11-24 06:10:29 字数 4053 阅读 7603

1楼:匿名用户

可利用二重积分求曲面的面积,过程如下:

http://hi.baidu.***/xxllxhdj/blog/item/b6f91486098781a56d811941.html

2楼:匿名用户

用的是微积分的思想,把球分割成很多个小台柱,然后把所有台柱的体积加起来。当分割的小台柱的个数越多时,体积就越接近球的体积。所以,对小台柱的体积和求极限就得到了。

具体可以看《数学分析》,或者是讲微积分的数学书

如何证明 球体表面积=4兀r^2

3楼:最爱秋天的传说

先证明球的体积公式.

看一个半径为r的半球(一个球体的上半部分),和一个底面积为r高为r的圆柱,中间掏空一个底面积为r,高为r的倒立圆锥(尖朝下).

比较这两个几何体.任意距底面高度为h处的水平横截面.

根据勾股定理,球截面面积为π ×(r^2-h^2),掏空后的圆柱截面积为:π ×r^2-π ×h^2

任意截面面积相等,所以这两个几何体体积相等.半球体=π ×r^3-π ×r^3/3=(2/3)*π ×r^3

球体积=(4/3)*π ×r^3

再证表面积公式.

把球看成无数个锥体,每个锥体底面积在球表面,尖尖在圆心.组成的一个球(就象切西瓜切成无数块)

每个锥体的底面各为si,高为r.体积为(1/3)*si*r

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

故s=3v/r=4π ×r^2

4楼:爱晚风林亭

证明表面积公式:

把球看成无

数个锥体,每个锥体底面积在球表面,尖尖在圆心.组成的一个球(就象切西瓜切成无数块)

每个锥体的底面各为si,高为r.体积为(1/3)*si*r全部加起来,v=(1/3)*r*(s1+s2+s3+s4+……)=(1/3)*r*s

故s=3v/r=4π ×r^2

为何球体的面积是4πr^2而不是π^2r^2呢?

5楼:匿名用户

^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=∫2π×y×√(1+y'^2)dx,整理一下即得到s=4πr^2

球的表面积公式s=4πr∧2是如何得来的,原理是什么?

6楼:匿名用户

先证明球的体积公式.

看一个半径为r的半球(一个球体的上半部分),和一个底面积为r高为r的圆柱,中间掏空一个底面积为r,高为r的倒立圆锥(尖朝下).

比较这两个几何体.任意距底面高度为h处的水平横截面.

根据勾股定理,球截面面积为π ×(r^2-h^2),掏空后的圆柱截面积为:π ×r^2-π ×h^2

任意截面面积相等,所以这两个几何体体积相等.半球体=π ×r^3-π ×r^3/3=(2/3)*π ×r^3

球体积=(4/3)*π ×r^3

再证表面积公式.

把球看成无数个锥体,每个锥体底面积在球表面,尖尖在圆心.组成的一个球(就象切西瓜切成无数块)

每个锥体的底面各为si,高为r.体积为(1/3)*si*r

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

故s=3v/r=4π ×r^2

球的表面积=4πr^2公式中的^是什么意思

7楼:天雪歌

后面加数字代表几次方

例如4πr^2 其中r^2 代表r的平方

8楼:我不是他舅

是次方他后面是几就是几次方

比如r^2是r的平方

x^y是x的y次方

9楼:匿名用户

球的表面积s=4πr;

r^2,就是r.

x^3,就是x.

10楼:匿名用户

r^2 = r 的2次方

球体的体积公式v==4/3πr^3,表面积s=4πr^2,我发现啊,体积求导就是表面积﹋o﹋ 10

11楼:我不是他舅

圆面积s=πr

求导是周长

不过这应该只是巧合

12楼:匿名用户

导数是沟通维度空间的量。二维的是表面积,导数求得的量就是三维的体积 甚至在大学里还可以推导出四维五维

13楼:落驿

球体体积求导本来就是表面积,这个是可以证明的

14楼:匿名用户

圆的面积公式s=πr,周长公式c=2πr,对面积公式求导后就是周长公式

请问圆球表面积为什么是4πr(求证明过程)?

15楼:穿越止战之殇

用^表示平方把一个半径为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^)^]则 s(1)+s(2)+……+s(n) 当 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^

16楼:匿名用户

这需要用到高等数学知识。

球体表面积的公式证明

17楼:裸色控

√表示根号

把一个半径为r的球的上半球横向切成n(无穷大)份, 每份等高并且把每份看成一个类似圆台,其中半径等于该类似圆台顶面圆半径则从下到上第k个类似圆台的侧面积s(k)=2πr(k)×h其中r(k)=√[r^2-﹙kh)^2],h=r^2/.

s(k)=2πr(k)h=(2πr^2)/n则 s=s(1)+s(2)+……+s(n)= 2πr^2;

乘以2就是整个球的表面积 4πr^2;

可以把半径为r的球看成像洋葱一样分成n层,每层厚为 = ,设第k层与球心的距离为r=r(k)=k ,面积为一个关于r(k)的函数设为s(r),则k层的体积v(k)=s(r)* ,所以v= v(k)= s(k )* = s(r)*δr= ,也就是v(r)= ,有可以知道v(r)=4/3πr^3,所以同时求导就可得s(r)=4πr^2,

18楼:河传杨颖

球体表面积的计算公式为s=4πr2=πd2√表示根号

把一个半径为r的球的上半球横向切成n(无穷大)份, 每份等高并且把每份看成一个类似圆台,其中半径等于该类似圆台顶面圆半径其中r(k)=√[r^2-﹙kh)^2],h=r^2/.

s(k)=2πr(k)h=(2πr^2)/n则 s=s(1)+s(2)+……+s(n)= 2πr^2;

乘以2就是整个球的表面积 4πr^2。

定积分求表面积:

取微圆环,圆心角θ~θ+dθ,则

微圆环面积ds=2πrsinθ*rdθ,

球面积s=∫ds=∫2πrsinθ*dθ(从0积到π)=-2πrcosθ|(下0上π)=4πr

19楼:匿名用户

我的想法不太一样,我是把它

想成了一个半圆以直径为轴旋转而成的立体图形,他的表面积就可以想成是半圆的周长经过旋转得到的一个曲面,用线面结合,用半圆的周长乘圆的一周,就求出了它的表面积了。我虽是一个六年级的小学生,但请您尊重我的想法,仔细思考一下。

考研,高等数学,重积分的对称性。发现一个问题,就是利用这个公式 二重积分球的表面积是4πr^2 50

20楼:匿名用户

你发解析有什么用啊

要别人现学三重积分再教你?

你得发你错误的计算,别人才能找出你错在哪啊。