球体表面积计算公式推导(球体表面积计算公式是什么)

编者按:由于文章中包含的数学公式无法正常上传,部分包含公式的内容改为截图分享,以保证格式的正确性。给读者带来的不便,敬请原谅。本文用微积分的方法推导出球体的体积

编者按:由于文章中包含的数学公式无法正常上传,部分包含公式的内容改为截图分享,以保证格式的正确性。给读者带来的不便,敬请原谅。

本文用微积分的方法推导出球体的体积公式。

球体的体积公式:

球体表面积计算公式(球的一部分表面积如何求)

其中:V-球体体积,R-球体半径。

根据细分方法的不同,本文分三种不同的分析计算方法进行推导和验证。

先用类似西瓜切割的方法划分球体,称为西瓜切割细分法。

【说明】这种方法的计算思路可以形象地描述为:先计算西瓜块的体积,再计算一个西瓜瓣的体积,最后计算整个西瓜的体积。如图所示:

我们还可以用另一种积分的思路,先计算西瓜块的体积,再计算西瓜块围绕中心盘旋形成的西瓜环的体积,最后计算整个西瓜的体积。

积分表达式如下:

方法二:我们将球体沿轴向切割成无数个球壳。这种方法简称球壳法。

如图,我们在球面上取一个半径为r,厚度为dr的球壳。

方法三:我们把球体切成薄片,简称切片法。

同样的细分方法也可以采用以下计算方法。

使用相同的微积分分析计算方法,可以选择不同的细分方法进行计算推导。解析几何也可以用来分析计算。当然,设计者要充分发挥自己空想象力的优势,选择几何细分的方式,可以简化复杂的计算过程。

声明:本文为“机械工程文学作品”原创文章。如果有相似之处,那就不是巧合,因为错误的方式很多,正确的方式只有少数,都是规定好的套路。

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