1、1.。3。2球的体积和表面积(1)设球的半径为R,将半径OAn等分,过这些分点作平面把半球切割成n 层,每一层都是近似于圆柱形状的“小圆片”,这些“小圆片”的体积之和就是半球的体积.由于“小圆片”近似于圆柱形状,所以它的体积也近似于圆柱的体积。它的高就是“小圆片”的厚度,底面就是“小圆片”的下底面。由勾股定理可得第i层(由下向上数)“小圆片的下底面半径:,(i1,2,3,n)第i层“小圆片”的体积为:V,(i1,2,3,,n)半球的体积:V半径V1V2Vn1(1)(1)1n(注:)n)当所分的层数不断增加,也就是说,当n不断变大时,式越来越接近于半球的体积,如果n无限变大,就能由式推出半径的体
2、积。事实上,n增大,就越来越小,当n无限大时,趋向于0,这时,有V半径,所以,半径为R的球的体积为:V1.。3。2球的体积和表面积(2)球的表面积推导方法(设球的半径为R,利用球的体积公式推导类似方法)(1)分割。把球O的表面分成n个“小球面片”,设它们的表面积分别是S1,S2,Sn,那么球的表面积为:SS1S2Sn把球心O和每一个“小球面片”的顶点连接起来,整个球体被分成n个以“小球面片”为底,球心为顶点的“小锥体.例如,球心与第i个“小球面片”顶点相连后就得到一个以点O为顶点,以第i个“小球面片”为底面的“小锥体。这样“小锥体”的底面是球面的一部分,底面是“曲”的。如果每一个“小球面片都非
3、常小,那么“小锥体”的底面几乎是“平”的,(好象地球一样),这时,每一个“小锥体就近似于棱锥,它们的高近似于球的半径R.(2)求近似和。设n个“小锥体”的体积分别为V1,V2,Vn那么球的体积为:VV1V2Vn由于“小锥体”近似于棱锥,所以我们用相应棱锥的体积作为“小锥体”体积的近似值.第i个“小锥体”对应的棱锥以点O为顶点,以点O与第i个“小球面片”顶点的连线为棱.设它的高为hi,底面面积为Si,于是,它的体积为:Vihi Si,(i1,2,,n)这样就有:Vihi Si,(i1,2,,n)V(h1 S1h2 S2 hn Sn)(3)转化为球的表面积.分割得越细密,也就是每一个“小球面片”越小,“小锥体”就越接近于棱锥,如果分割无限加细,每一个“小球面片都无限变小,那么hi (i1,2,n)就趋向于R,Si就趋向于 Si,于是,由可得:VRS又V,所以,有RS 即:S4R2