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求圆形体积公式的球体半径R。将球体平行切割成许多圆形切片,每个圆形切片的半径r= (r-x) (x是切片到球体中心的距离,更准确地说是横向坐标,范围从-R到R)。
因此,薄片的面积是 (r-x),
球体=板材体积总和=板材面积总和板材厚度d
相当于公式 (r-x)。让x在距离D处从-R到R求和,然后乘以D。
相当于积分:
如果不能理解积分,就写成求和计算,然后使d趋于无穷大。
求圆的表面积的公式是几何的。如果半径增加一点,体积会增加多少?
把球想象成洋葱一样的一层球壳,设球壳的厚度为t。
当球的半径从R增加到r t时,它的体积从4/3 r增加到4/3 (r t)
同时相当于给这个球加了一个厚度为T的壳。
因此,dV是壳体增加的体积,dV/t是壳体的表面积:
周长2r和圆的面积
从上图可以直观的看出,圆的半径微分为dr,展开后可以近似为以R为底,2r为高的三角形,可用面积为r。
如果从定积分的角度分析变量R,它对应的是线性函数2r,那么直线下的面积 2 rdr= r。
在我们的生活中,有辐射现象。太阳不断向地球辐射太阳能,冬天取暖用的炉子向外辐射能量。其实数学上是有这样的“辐射现象”的,但我们首先要了解辐射的特性。辐射无非就是,辐射源不断向各个方向均匀发射能量;看起来它的特点是:辐射源,四面八方的发射方向,均匀变化。在几何学中,满足辐射条件的几何空间群有:圆、圆柱、球面。
圆心是辐射源,圆柱体的中心是辐射源,球体的中心是辐射源。这样的辐射几何空间有定积分。通过求和(积分)它们的辐射单位,可以得到相应的圆的面积、圆柱体的体积和球体的体积。我称这种形式的定积分为辐射积分。
球体积的导数=球的表面积;
圆的面积的导数=圆的周长;
圆周的导数=整圆的圆周角;
因为圆是最特别的图形。
圆的周长:
=小扇形的弧长
=圆的半径小扇形的弧度
=圆的半径
=r
=2r
=rd
=2r
圆的面积:
=小环的周长小环的宽度
=2rr
=2rdr
=r
球体体积=球壳面积球壳厚度。
=4rr
=4r dr
=4r /3
这些是集成的基本思想和基础。
即“除法、求和、求极限(过渡到积分)”。
导数是指空间变化率:
如果球体的半径在变化,半径导数的意义是:
“半径每单位变化引起的球体体积的变化”
它的大小正好等于球的表面积。
对圆的面积和周长的解释完全类似。
但是对于椭圆(球体)、三角形、正方形、立方体.都不成立!
立方体的体积和面积之间的关系。如果一个立方体被视为其体积的导数,它就是表面积,导数变量必须改变。
原因是立方体原边X的微小增量与表面积随体积的增加而变化无关。
让我们来看看一个立方体的构成。它由六个圆锥体组成。六个圆锥体的顶点在立方体的空间中心对称,底面是六个正方形面。
一个立方体的体积v=x,等于六个圆锥体的体积之和(那么每个圆锥体的体积就是vz=1/6 * x ^ 3),
单个圆锥体的高度h=1/2*x,其中x是立方体的边长。
立方体表面积s=6x,
其中h=1/2*x,x=2h,
v=(2h)=8h
s=6(2h)=24小时
dv=s=24h
h实际上是立方体底部到立方体空间中心的距离(6个圆锥体的高度)。
从视觉上看,H的微小变化可以使立方体表面像洋葱一样剥落表面。
假设球镀有非常薄的金属膜(即
球体的体积是其半径R的函数,球体的表面积可以通过对R求导得到。
如果用直径D,那么球的体积v (D)= * d/6,D的导数V (d)= * d/2,球的表面积就是 * d,显然v (D)不是球的表面积。
立方体也是如此。如果取立方体边长的一半为变量,那么V=(2a)=8a,导数为v=24a=表面积。
球体表面积公式
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