球体积公式的极限法推导
成果集锦
球体积公式的极限法推导
本文的目的在于使学生明白，球体积公式不只有应用祖日恒原理这一种推导方法。
定理半径为R的球，其体积V=4/3πR3．
证明：考虑半球，将其大圆弧分为2n等份（如图），过分点作球大圆的平行截面，设第i个截面（自下而上）的半径为r I，其圆周上一点与球心连线与大圆面所成角θi=iπ/2n，i=0，…，n（ro=R，r n=0）．第i-1与第i个截面间的距
n
离为h i，以其为上、下底构成的圆台体积记为Ｖi，则可以证明Ｖ＝２lim∑Ｖi.
n→∞=1
我们来计算V i．由于r i=Rcosθi，r i-1= Rcosθi-1，h i=R(sinθi-sinθi-1)，应用圆台的体积公式，有
V i=1/3π(r i2+r i-12+ r i r i-1)h i
cos3θi－cos3θi-1
=1/3πR3 (sinθi-sinθi-1)
cosθi－cosθi-1
把θi的值代入，经适当的三角变换，得
1 13(2i-1) 3π (2i-1)π 3π
V i= —πR3[—cos sin +cos (sin +
3 2 4n 4n 4n 4n
3 π
—sin )]
24n
n sin2nθ
应用公式∑cos(2k-1)θ=，将上式两边关于i由1到n求和，得 k=1 sinθ
3π
sin
n 1 1 4n
∑V i=—πR3（—+ ）。
i=1 3 2
2sinπ
4n
3π
sin
由于lim sinx =1，则lim 4n = 3
x→0 x n→∞2sin π2
4n
上式两边对n→∞取极限，即知
n 1134
Ｖ=2lim∑Ｖi ＝2·—πR3(—+ —)= —πR3．
n→∞i=1 3 2 2 3
（湖北省黄石市二中杨志明）
（发表于《中学数学教学参考》2000年第3期）
外接球半径常见的求法
多面体外接球半径常见求法 知识回顾： 定义1：若一个多面体的各顶点都在一个球的球面上，则称这个多面体是这个球的内接多面体，这个球是这个多面体的外接球。 定义2：若一个多面体的各面都与一个球的球面相切， 则称这个多面体是这个球的外切多面体，这个球是这个多面体的内切球。 球心到截面的距离d 与球半径R 及截面的半径r 有以下关系： ． 球面被经过球心的平面截得的圆叫 ．被不经过球心的平面截得的圆叫 球的表面积表面积S ＝ ；球的体积V ＝ ． 球与棱柱的组合体问题 1． 正方体的内切球： 球与正方体的每个面都相切，切点为每个面的中心，显然球心为正方体的中心。设正方体的棱长为a ，球半径为R 。 如图3，截面图为正方形EFGH 的内切圆，得2 a R =； 2． 与正方体各棱相切的球：球与正方体的各棱相切，切点为各棱的中点，如图4作截面图，圆O 为正方形EFGH 的外接圆，易得a R 2 2=。 3． 正方体的外接球：正方体的八个顶点都在球面上，如图5，以对角面1AA 作截面图得，圆O 为矩形C C AA 11的外接圆，易得a O A R 2 31==。 一、公式法 例1 一个六棱柱的底面是正六边形，其侧棱垂直于底面，已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上，且该六棱柱的体积为 98 ，底面周长为３，则这个球的体积为 . 小结 本题是运用公式222R r d =+求球的半径的，该公式是求球的半径的常用公式. 图3 图4 图5
二、多面体几何性质法 例2 已知各顶点都在同一个球面上的正四棱柱的高为4，体积为16，则这个球的表面积是 A.16π B.20π C.24π D.32π 小结 本题是运用“正四棱柱的体对角线的长等于其外接球的直径”这一性质来求解的. 三、补形法 例3 ，则其外接球的表面积是 . 小结 一般地，若一个三棱锥的三条侧棱两两垂直，且其长度分别为a b c 、、，则就可以将这个三棱锥补成一个长方体，于是长方体的体对角线的长就是该三棱锥的外接球的直径.设其外接球的半径为R ，则有2R = 变式1：三棱锥O ABC -中，,,OA OB OC 两两垂直，且22OA OB OC a ===，则三棱锥O ABC -外接球的表面积为（ ） A ．26a π B ．29a π C ．212a π D ．2 24a π 四、寻求轴截面圆半径法 例4 正四棱锥S ABCD - S A B C D 、、、、都在同一球面上，则此球的体积为 . 而把立体几何问题转化为平面几何问题来研究.这种等价转化的数学思 想方 法值得我们学习. 变式1：求棱长为 a 的正四面体 P – ABC 的外接球的表面积 C D A B S O 1图3
球体体积公式的推导
球体体积公式的推导 1、如图，设球体的球心为O ，半径为R ，球体体积为V ，用垂直于半径 OA 的 平面将半球分成n 个圆柱体，则每个圆柱体的高是n R ，半径分别为r 1、r 2、r 3、…r n 由相交弦定理得 r 12 = n R ·(2R —n R ) = R 2(n 2—21n ) , r 22 = n R 2·(2R —n R 2) = R 2(n 22?—22 2n ) ,， r 32 = n R 3·(2R —n R 3) = R 2(n 32?—22 2n )， ………………… r n 2 = n nR ·(2R — n nR ) = R 2 ·（ n n 2— 22 n n ） ∴V 半球 = 兀·n R 3(n 2—21n ) +兀·n R 3(n 22?—22 2n ) +兀·n R 3(n 32?—22 3n )…… +兀·n R 3（ n n 2— 22 n n ） =兀·n R 3（n 2+n 22?+n 32?+……+n n 2 —21n —222n —222n —……—22 n n ） =兀·n R 3 （2×n n +???+++321—22222321n n +???+++）
=兀·n R 3 〔n + 1—61·()()2112n n n n ++〕 =兀R 3 〔n n 1+ —61·()()2112n n n ++〕 =兀R 3 ·2261 34n n n -+ =兀R 3 ·（32+261 21 n n -） 当n 趋近于∞时，n 21 = 0，261 n = 0， 所以V 半球 = 兀R 3（32 + 0 + 0 ） = 32 兀R 3 V 球体体积 = 34 兀R 3 。
圆锥体积计算公式的推导
圆锥体积计算公式的推导 歙县王村中心学校程金丽 教学内容：教科书第42~~43页的例1、例2，完成“做一做”和练习九的第3—5题。 教学目的：使学生初步掌握圆锥体积的计算公式，并能运用公式正确地计算圆锥的体积，发展学生的空间观念。 教具准备：等底等高的圆柱和圆锥各一个，比圆柱体积多的沙土(最好让学生也准备)． 教学过程： 一、复习 1、圆锥有什么特征? 使学生进一步熟悉圆锥的特征：底面，侧面，高和顶点。 2、圆柱体积的计算公式是什么? 指名学生回答，并板书公式：“圆柱的体积＝底面积×高”。 二、导人新课 我们已经学过圆柱体积的计算公式，那么圆锥的体积又该如何计算呢?今天我们就来学习圆锥体积的计算。 板书课题：圆锥的体积 三、新课 1、教学圆锥体积的计算公式。 教师：请大家回亿一下，我们是怎样得到圆柱体积的计算公式的? 指名学生叙述圆柱体积计算公式的推导过程，使学生明确求圆柱的体积是通过切拼成长方体来求得的。 教师：那么圆锥的体积该怎样求呢?能不能也通过已学过的图形来求呢? 先让学生讨论一下用什么方法求，然后指出：我们可以通过实验的方法，得到计算圆锥体积的公式。 教师拿出等底等高的圆柱和圆锥各一个，“大家看，这个圆锥和圆柱有什么共同的地方?” 然后通过演示后，指出：“这个圆锥和圆柱是等底等高的，下面我们通过实验，看看它们之间的体积有什么关系?” 接着，教师边演示边叙述：现在圆锥和圆柱里都是空的。我先在圆锥里装满沙土，然后倒入圆柱。请大家注意观察，
看看能够倒几次正好把圆柱装满? 问：把圆柱装满一共倒了几次? 学生：3次。 教师：这说明了什么? 学生：这说明圆锥的体积是和它等底等高的圆柱的体积的。 板书：圆锥的体积＝1/3 ×圆柱体积 教师：圆柱的体积等于什么? 学生：等于“底面积×高”。 教师：那么，圆锥的体积可以怎样表示呢? 引导学生想到可以用“底面积×高”来替换“圆柱的体积”，于是可以得到圆锥体积的计算公式。 板书：圆锥的体积＝1/3 ×底面积×高 教师：用字母应该怎样表示? 然后板书字母公式：V＝1/3 SH 2、教学例1。 一个圆锥形的零件，底面积是19平方厘米，高是12厘米。这个零件的体积是多少? 教师：这道题已知什么?求什么? 指名学生回答后，再问：已知圆锥的底面积和高应该怎样计算? 引导学生对照圆锥体积的计算公式代入数据，然后让学生自己进行计算，做完后集体订正。 3、做第50页“做一做”的第1题。 让学生独立做在练习本上，教师行间巡视。 做完后集体订正。 4、教学例2。 在打谷场上，有一个近似于圆锥形的小麦堆，测得底面直径是4米，高是1.2米。每立方米小麦约重735千克，这堆小麦大约有多少千克?(得数保留整千克) 教师：这道题已知什么?求什么? 学生：已知近似于圆锥形的麦堆的底面直径和高，以及每立方米小麦的重量；求这堆小麦的重量。
图解球体表面积和体积正确计算方法及计算公式
图解球体表面积和体积正确计算方法及计算公式 一、球体面积 球体表面是可以由N个带弧形的等腰三角形拼凑而成，见图一、图二、图三。设球体的二分之一水平中心为腰线，在球顶和球底正中各设一个顶点和底点a，然后从顶点到腰线按等分分割成N个带弧形的等腰三角形。根据定义：线的长度不因弯曲而改变，球面可无限分割成N个等腰三角形
如图二、图四、图五所示，所有分割好带弧形的等腰三角形都可以自然平展成标准的等腰三角形，亦可将等腰三角形拼凑成方形。 在理解上述图例球体表面和等腰三角形的关系后，我们可以对球体表面积的计算有比较清晰的判断。即，球体表面可以分割成N个相等的等腰三角形，等腰三角形亦可拼凑成方形，由此推导出球体面积可以用矩形公式计算。 即S = 长×宽，如果我们设球体1/4之一的周长为宽，设球体的周长为长，则球体表面积公式为：S=1/4周长×周长（见图六） 例1：已知球体直径是1个单位，求球体表面积（用上述最新推导公式S=1/4周长×周长） S =（3.14159÷4）×3.14159 = 2.4674㎡ 二、球体体积 设以球心作一条垂线或水平中心线，然后以垂线或水平中心向外将球体按等
分无限分割成N个半圆楔形体。见图七、图八。 球体分割完成后，将半圆楔形体镜像排列成圆柱体，见图九、图十。 从图七、图八、图九、图十看，球体从中心按等分分割成半圆楔形体后可以排列堆砌成圆柱体，根据计算得出定义：与球体同直径同体积的圆柱体的柱高正好是球体周长的1/4。
则球体体积公式为：V =πR平方×周长的1/4 或：V = D（直径的三次方）×0.616849233 例2：已知球体直径是1个单位，求球体体积（用上述最新推导公式） V =πR平方×周长的1/4 = 3.14159×0.25×0.7853975 = 0.616849233 三、公知公式在球体面积、体积计算中出现的错误 1、球体面积 如何检验球体面积计算的正确，最好的方法就是用计算结果制成N个等腰三角形的薄膜反贴球体表面。如薄膜能完整不剩的覆盖球体表面则公式应用和计算正确，如薄膜有剩余或薄膜未能完全覆盖球体表面则公式应用和计算不正确，见图十一。 图十一是用新公式和公知公式分别计算球体直径同是一个单位半球面积的结果对比，新公式计算结果反贴复原后正好能覆盖直径是一个单位半球的球体面积。 计算过程： S =（1.570795×0.7853975）= 1.2336㎡ 公知公式计算结果反贴复原后剩余有0.337㎡的面积。 计算过程： S = 1×3.14159÷2 = 1.570795㎡
球体体积公式的推导
球体体积公式的推导 湖北仙桃二中 刘四云 1、如图，设球体的球心为O ，半径为R ，球体体积为V ，用垂直于半径 OA 的平面将半球分成n 个圆柱体，则每个圆柱体的高是 n R ，半径分别为r 1、r 2、r 3、…r n 由相交弦定理得 r 12 = n R ·(2R — n R ) = R 2( n 2— 2 1n ) , r 22 = n R 2·(2R —n R 2) = R 2 ( n 22?—2 22n ) ,， r 32 = n R 3·(2R — n R 3) = R 2 ( n 32?— 222n )， ………………… r n 2 = n nR ·(2R — n nR ) = R 2 ·（ n n 2— 2 2n n ） ∴V 半球 = 兀· n R 3 ( n 2— 2 1n ) +兀· n R 3 ( n 22?— 2 22n ) +兀· n R 3 ( n 32?— 2 23n )…… +兀· n R 3 （ n n 2— 2 2n n ） =兀· n R 3 （ n 2+ n 22?+ n 32?+……+ n n 2 — 2 1n — 2 22n — 2 22n —……— 2 2n n ）
=兀· n R 3 （2× n n +???+++321— 2 2 222321n n +???+++） =兀· n R 3 〔n + 1— 61· ()() 2 112n n n n ++〕 =兀R 3 〔n n 1+ —6 1· ()() 2 112n n n ++〕 =兀R 3 · 2 2 61 34n n n -+ =兀R 3 ·（3 2+ 2 6121n n - ） 当n 趋近于∞时，n 21 = 0， 2 61n = 0， 所以V 半球 = 兀R 3（ 3 2 + 0 + 0 ） = 3 2兀R 3 V 球体体积 = 3 4兀R 3 。
圆锥的体积圆锥的体积【圆锥体积计算公式】百度作业帮
圆锥的体积-圆锥的体积【圆锥体积计算公式】百度作业帮 圆锥的体积圆锥的体积 圆锥体体积=底×高÷3 长方形的周长=×2 正方形的周长=边长×4 长方形的面积=长×宽 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径= 圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积=
×2 长方体的体积=长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积+侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体 的体积=底面积×高 平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形a—边长C＝4a S＝a2 长方形a和b－边长C＝2(a+b) S＝ab 三角形a,b,c－三边长 h－a边上的高 s－周长的一半 A,B,C－内角 其中s＝(a+b+c)/2 S＝ah/2
＝ab/2·sinC ＝1/2 ＝a2sinBsinC/(2sinA) 四边形d,D－对角线长 α－对角线夹角S＝dD/2·sinα平行四边形a,b－边长 h－a边的高 α－两边夹角S＝ah ＝absinα 菱形a－边长 α－夹角 D－长对角线长 d－短对角线长S＝Dd/2 ＝a2sinα 梯形a和b－上、下底长 h－高 m－中位线长S＝(a+b)h/2 ＝mh 圆r－半径 d－直径C＝πd＝2πr S＝πr2 ＝πd2/4
扇形r—扇形半径 a—圆心角度数 C＝2r＋2πr×(a/360) S＝πr2×(a/360) 弓形l－弧长 b－弦长 h－矢高 r－半径 α－圆心角的度数S＝r2/2·(πα/180-sinα) ＝r2arccos - (r-h)(2rh-h2)1/2 ＝παr2/360 - b/2·1/2 ＝r(l-b)/2 + bh/2 ≈2bh/3 圆环R－外圆半径 r－内圆半径 D－外圆直径 d－内圆直径S＝π(R2-r2) ＝π(D2-d2)/4 椭圆D－长轴 d－短轴S＝πDd/4 立方图形
六年级数学圆锥的体积计算公式
圆锥的体积计算公式 白泉一小郝永辉 一、教学目标： 知道圆锥体积的推导过程，理想解并掌握体积公式，能运用公式求圆锥的体积，并会解决简单的实际问题，对学生进行辨证唯物主义启蒙教育。 二、教学重点： 圆锥体积的公式 三、教学难点： 圆锥体积公式的推导 四、教具准备： 沙、圆锥教具、圆柱教具若干个，其中有等底、等到高圆柱，圆锥多个 五、教学过程： （一）复习 1、口答圆锥体积计算公式。 2、计算下面各圆柱的体积。 (1)底面积是6。28平方分米，高是5公米。 (2)底下面半径是3公米，高与半径相等。 3、小结 （二）新授 1、点明课题，圆锥体积的计算
2、体积公式的推导 （1）要研究圆锥的体积，你想提出什么问题？ ·圆锥的体积与什么有关？有怎样的关系？ ·为什么时候有这样的关系？ （2）出示教具让学生观察圆锥体积与底面积、高的关系？ （3）圆锥的体积需转化成已学过的物体的体积来计算。转化成哪一种形体最合适？ （4）实验 ·出示等底、等高的圆柱和圆锥容器教具观察特征：等底等高 ·教师示范用空间圆柱里倒，让学生观察看看倒几次倒满圆柱。·得出结论：圆锥体积等于这个圆柱体积的1/3。 ·教师再次实验。 ·学生动手实验：先做等底等高的实验，再做不等底不等高的实验，然后提问，圆锥体积都是圆柱体积的1/3吗？为什么？ 3、学生讨论实验情况，汇报实验结果。 4、推导出公式 指名口答，师板书：圆锥体积等于等底等高圆柱体积的1/3 圆锥体积=底面积×高×1/3 V=1/3Sh S表示什么？ H表示什么？ SH表示什么？ 1/3SH表示什么？ 5、练习（口答） 6、运用公式
（1）出示例1、一个圆锥形零件，底面积是19平方厘米，高是12厘米。这个零件的体积是多少？ 学生尝试练习，教师讲评。 （2）出示例2、在打谷场上，有一个近似于圆锥形的小麦堆，测得底面直径是4米，。高是12米。每立言米小麦约重735千克，这堆小麦大约重多少克？（得数保留整千克） 学生读题思考后尝试练习。 三、巩固练习 课本第43页“做一做”第1、2题。 四、小结 今天这节课，你学到了什么知识？要求圆锥的体积需要知道哪些条件？ 板书设计： 圆锥的体积计算 V=1/3Sh 例1、1/3×19×12=76（立方厘米） 答：这个零件的体积是76立方厘米。 例2、（！）麦堆底面积：(略) （2）麦堆体积：（略） （3）小麦重量：（略）
积分求圆球面积和体积
积分法求圆球的表面积与体积 方法一: 如图圆O 的方程为222R y x =+, 22x R y -= 将圆O 绕X 轴旋转一周,得到一个圆球体 从X 负半轴到X 正半轴将直径2R 等分n 份 )(∞→n 每份长为x ? 球体也同时被垂直分成n 份薄片 每片的半径为22x R r -= 每片分得弧长为l d 如图:当无限等分后 (1)CE d l ≈弧 (2)CE OC ⊥ (3)x EH ?= 易证CEH OCX ?∝? CX OC EH CE =?CX EH OC CE ?= x x R R l ?-=??22弧 薄片的球面面积x x R R x R l r S ?--=?=?22222)2(ππ x R S ?=?π2 球面面积??+-+-==R R R R Rx Rdx ππ22=2 4R π 方法二: 如图圆O 的方程为222R y x =+, 22x R y -= 将圆O 绕X 轴旋转一周,得到一个圆球体 沿X 轴正方向到X 轴负方向将圆心角等分n 份 )(∞→n 每份为θ?,),0(πθ∈ 球体也同时被垂直分割成n 份薄片 每片弧长相等对应圆心角为θ? 每片对应的半径为θsin R r = 当0→?θ时
(1)θ?=∠BOC (2)CB CB 弧弦≈ (3)CB OB ⊥ 薄片周长θπsin 2R L = 薄片的(宽))sin(θ?=R h 薄片外围面积)sin(sin 2θθπ??=?R R S )sin(sin 22 θθπ?=R θθπ?=sin 22R 200224cos 2sin 2R R R S πθπθθπππ=-=?=?? 方法三: 如图圆O 的方程为222R y x =+, 22x R y -= 将圆O 绕Y 轴旋转一周,得到一个圆球体 沿Y 轴负方向到Y 轴正方向将圆心角等分n 份)(∞→n 每 份为θ?,)2 ,2(ππθ-∈ 球体也同时被水平分割成n 份薄片 每片弧长相等对应圆心角为θ? 每片对应的半径为θcos R r = 如图取OC oB →这一份进行研究 当0→?θ时 (1)θ?=∠BOC (2)CB CB 弧弦≈ (3)CB OC ⊥ 薄片周长θπcos 2R L = 薄片的厚(高))sin(θ?=R h 薄片外围面积)sin(cos 2θθπ??=?R R S )sin(cos 22θθπ?=R 由极限:当0→x 时1sin =x x ? 当 0→x 时x x =sin 故 )sin(cos 22θθπ?=?R S θθπ?=cos 22R 22222 2 24sin 2cos 2R R R S πθπθθππ πππ==?=??--
球体积公式的极限法推导
成果集锦 球体积公式的极限法推导 本文的目的在于使学生明白，球体积公式不只有应用祖日恒原理这一种推导方法。 定理半径为R的球，其体积V=4/3πR3． 证明：考虑半球，将其大圆弧分为2n等份（如图），过分点作球大圆的平行截面，设第i个截面（自下而上）的半径为r I，其圆周上一点与球心连线与大圆面所成角θi=iπ/2n，i=0，…，n（ro=R，r n=0）．第i-1与第i个截面间的距 n 离为h i，以其为上、下底构成的圆台体积记为Ｖi，则可以证明Ｖ＝２lim∑Ｖi. n→∞=1 我们来计算V i．由于r i=Rcosθi，r i-1= Rcosθi-1，h i=R(sinθi-sinθi-1)，应用圆台的体积公式，有 V i=1/3π(r i2+r i-12+ r i r i-1)h i cos3θi－cos3θi-1 =1/3πR3 (sinθi-sinθi-1) cosθi－cosθi-1 把θi的值代入，经适当的三角变换，得 1 13(2i-1) 3π (2i-1)π 3π V i= —πR3[—cos sin +cos (sin + 3 2 4n 4n 4n 4n 3 π —sin )] 24n n sin2nθ 应用公式∑cos(2k-1)θ=，将上式两边关于i由1到n求和，得 k=1 sinθ
3π sin n 1 1 4n ∑V i=—πR3（—+ ）。 i=1 3 2 2sinπ 4n 3π sin 由于lim sinx =1，则lim 4n = 3 x→0 x n→∞2sin π2 4n 上式两边对n→∞取极限，即知 n 1134 Ｖ=2lim∑Ｖi ＝2·—πR3(—+ —)= —πR3． n→∞i=1 3 2 2 3 （湖北省黄石市二中杨志明） （发表于《中学数学教学参考》2000年第3期）
球冠体积计算公式资料讲解
如有侵权请联系网站删除 一、球冠体积计算公式：1/3)π(3R-h)*h^2 二、H=球缺高R=球半径A=球缺底半径 １ V=－－兀×Ｈ×（３×Ａ２+Ｈ２） ６ １ V=－－兀×Ｈ２×（３Ｒ-Ｈ） ３ Ａ２＝Ｈ×（２×Ｒ-Ｈ） 三、球缺 F-面积，S-表面积，V-体积 S=л（2rh+a2） =л(h2+2a2) S曲=2лrh=л(a2+h2) a2=h(2r-h) V=(3a2+h2)лh/6 =(3r-h)лh2/3 四、球缺体积计算公式：V =1/6 π h（3r^2+h^2) = π h^2 (R-h/3) 五、几何公式推导 圆柱体的体积公式：体积=底面积×高，如果用h代表圆柱体的高，则圆柱＝S底×h 长方体的体积公式：体积=长×宽×高 如果用a、b、c分别表示长方体的长、宽、高则 长方体体积公式为：V长=abc 正方体的体积公式：体积＝棱长×棱长×棱长． 如果用a表示正方体的棱长，则 正方体的体积公式为V正＝a·a·a＝a³ 锥体的体积=底面面积×高÷3 V 圆锥＝S底×h÷3 台体体积公式:V=[ S上+√(S上S下)+S下]h÷3 圆台体积公式:V=(R²+Rr+r²)hπ÷3 球缺体积公式＝πh²(3R-h)÷3 球体积公式：V＝4πR³/3 棱柱体积公式：V＝S底面×h＝S直截面×ｌ（ｌ为侧棱长,h为高) 棱台体积：V=〔S1＋S2＋开根号（S1*S2）〕／3*h 注：V：体积；S1：上表面积；S2：下表面积；h：高。 ------ 几何体的表面积计算公式 圆柱体: 表面积:2πRr+2πRh 体积:πRRh (R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高) 精品资料
球的体积和表面积公式具体推导过程精编版
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 n R ，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： 2 2)]1([--=i n R R r i ，（i ＝1,2,3，···，n ） 第i 层“小圆片”的体积为： V ≈π2i r ·n R ＝??? ???????? ??--2311n i n R π， （i ＝1,2,3，···，n ） 半球的体积：V 半径＝V 1＋V 2＋···＋Vn ≈n R 3π{1＋（1－221n ）＋（1－222n ）＋···＋［1－2 2)1(n n -］} ＝n R 3π［n －2222)1(21n n -+???++］（注：)12)(1(6 121222++=+???++n n n n ） ＝n R 3π［n －6)12()1(12--?n n n n ＝236)12)(1(1(n n n R ---π）＝????????????---6)12)(11(13n n R π ① 当所分的层数不断增加，也就是说，当n 不断变大时，①式越来越接近于半球的 体积，如果n 无限变大，就能由①式推出半径的体积。 事实上，n 增大， n 1就越来越小，当n 无限大时，n 1趋向于0，这时，有 V 半径＝332R π，所以，半径为R 的球的体积为： V ＝33 4R π
圆锥体体积公式的证明
圆锥体体积公式的证明 ? 证明需要几个步骤来解决： 1)圆柱体的微分单元是三棱柱, 而圆锥体的微分单元是三棱锥。 所以, 只要证明三棱锥的体积，是等底等高的三棱柱的体积的1/3，即可知题目所求正确。 2）如图，一个三棱柱可以切分成三个三棱锥：
(上图中,第二个“等底等高”的“高”是横着的，而“底”是竖着的。?) 现在需要证明，这三个三棱锥，体积都是相等的，也就是各自的体积都是图中三棱柱的体积的1/3. 证明需要的命题是：底面全等，且高度相等的三棱锥，体积必然相同。 3）如图，底面全等，且高度相等的三棱锥，体积必然相同。这个命题的证明，需要基本的一个原理：祖暅原理。 注释：祖暅原理
祖暅原理也就是“等积原理”。它是由我国南北朝杰出的数学家、祖冲之(429-500)的儿子祖暅(gèng)首先提出来的。 祖暅原理的内容是：夹在两个平行平面间的两个几何体，被平行于这两个平行平面的任何平面所截，如果截得两个截面的面积总相等，那么这两个几何体的体积相等。 在西方，直到17世纪，才由意大利数学家卡瓦列里（,1589-1647)发现。于1635年出版的《连续不可分几何》中，提出了等积原理，所以西方人把它称之为“卡瓦列里原理”。其实，他的发现要比我国的祖暅晚1100多年。 祖暅原理的思想 我们都知道“点动成线，线动成面，面动成体”这句话，直线由点构成，点的多少表示直线的长短；面由线构成，也就是由点构成，点的多少表示面积的大小；几何体由面构成，就是由线构成，最终也就是由点构成，点的多少也表示了体积的大小，要想让两个几何体的体积相等，也就是让构成这两个几何体的点的数量相同，祖暅原理就运用到了它。 两个几何体夹在两平行平面中间，可以理解为这两个几何体平行面间的的高度相等。两平行面之间的距离一定，若视距离为一条线段，那么这个距离上就有无数个点，过一个点，可以画出一个平行于两平行面的截面，若两几何体在被过每一点的平行截面截出的截面面积两两相等，则说明两几何体在同一高度下的每两个截面上的点的数量相同。有无数个截面，同一高度每两个几何体的截面上的点的数量相同，则说明，这两个几何体所拥有的点数量相同，那么也就是说，它们的体积相同。所以我们可以用这种思想来理解祖暅原理。 这个原理说：如果两个高度相等的立体，在任何同样高度下的截面面积都相等，那么，这两个立体的体积就相等。 所以，下图可证明：若两三棱锥的底面（三角形）全等，高度相等，那么它们在任何高度上的截面（三角形）也必然全等。于是可以根据祖暅原理断言： 等底等高的三棱锥，体积都相等：
圆锥的体积计算公式推导
圆锥的体积计算公式推导 执 教： 董宁华 教学内容：第62～65页圆锥的体积计算公式、例1、例2和“做一做”，练习九第1—5题。 教学目标：1．知道圆锥体积计算公式的推导过程，理解并掌握体积公式，能运 用公式求圆锥的体积，并会解决简单的实际问题。 2．培养学生初步的空间观念和发展学生的思维能力。 教学重点：圆锥体积的计算公式。 教学难点：理解和掌握圆锥体积的计算公式。 教具准备：沙、圆锥、圆柱教具，其中圆锥体积等于等底等高圆柱体积的的教具。 教学过程： 一、复习 1、 口答圆柱体积计算公式。 2、 计算下面各圆柱的体积。 （1） 底面积是6.28平方分米，高是5分米。 （2） 底面半径是2分米，高与半径相等。 （3） 底面直径6厘米，高5厘米。 （4） 底面周长6.28分米，高2分米。 3、 小结练习情况。 二、新课 1、 点明课题：圆锥体积的计算 2、 体积公式的推导 要研究圆锥的体积，你想提出什么问题？ 出示教具：实验操作、推导圆锥体积计算公式。 (1)通过演示使学生知道什么叫等底等高。（量一量同学们手中的圆柱和圆锥的底面直径和它们的高） (2)让学生猜想：老师手中的圆锥和圆柱等底等高，你能猜想一下它们体积之间有怎样的关系? (3)实验操作，发现规律。 A 、老师演示在空圆锥里装满黄沙，然后倒入空圆柱里，看看倒几次正好装满。(用有色水演示也可)从倒的次数看，你发现圆锥体积与等底等高的圆柱体积 之间有怎样的关系?（得出圆锥的体积是与它等底等高的圆柱体体积的13 ） 老师把圆柱里的黄沙倒进圆锥，问：把圆柱内的沙往圆锥内倒三次倒光，你又发现什么规律? B 、学生四人小组做一做实验，看看结果跟老师的一样吗？ C 、让学生汇报实验结果。 (4)想一想：是不是所有的圆柱和圆锥都有这样的关系?教师可出示不等底不等高的圆锥、圆柱，让学生通过观察实验，得出只有等底等高的圆锥才是圆柱 体积的13 。
圆锥和圆锥的体积公式
《圆锥的认识和体积》的教学反思 我根据学生的年龄特征有针对性地让学生小组合作、自主探究，既突出了重、难点，又激发了学生的学习兴趣，优化了教学过程，提高了课堂教学质量。主要表现在： 一、创设情境，激发学生求知欲望 数学来源于生活，我以生活中的事例来创设情境，使教学过程与生活实际紧密联系起来。通过讲《喜洋洋与灰太狼》的故事提出问题，调动了同学们的学习积极性，激发了学生的求知欲望，从而引入本课的主题。 二、合作探究，优化课堂教学效果 圆锥体积公式的推导，是本节课的教学难点。为了让学生直观感知圆锥的体积与它等底等高的圆柱的体积的关系，我让学生根据猜想，实验操作，合作交流，观察分析，主动探究新知和发现结论，教给学生获得知识的方法，充分发挥学生的主体地位，真正达到优化了课堂教学，提高了学生素质，培养了学生良好的实验意识和团队协作的精神。 三、分类练习，构建学生主体地位 在学生掌握了圆锥的体积计算公式以后，我通过分层练习，根据学生的认知规律安排不同的训练，让学生对所学的知识进行及时的消化，让学生能学有所用，更进一步地培养学生运用知识解决问题的能力。同时也向学生渗透数学来源
于生活，回到生活中去的数学思想。在练习过程中面向全体，注重学生的小组探究、合作交流与评价机制，充分让学生在课堂上展示自己，从而极大的提高了学生的学习兴趣，也把学生的主体地位发挥得淋漓尽致。 当然，本节课也有不尽人意之处，主要表现在以下几个方面：1.有部分学生对计算公式的推导过程理解得不够深刻，甚至根本就有学生没有理解。2.学生对计算公式的运用还不够熟练，容易忘记除以3或乘1／3。3.有部分学生对等底等高的圆柱和圆锥的关系理解不够透彻。4.少数学生的学习方法和学习习惯有待提高或改进。
球体体积公式的推导
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 球体体积公式的推导 湖北仙桃二中 刘四云 1、如图，设球体的球心为O ，半径为R ，球体体积为V ，用垂直于半径 OA 的平面将半球分成n 个圆柱体，则每个圆柱体的高是n R ，半径分别为r 1、r 2、 r 3、…r n 由相交弦定理得 r 12 = n R ·(2R —n R ) = R 2(n 2 —21n ) , r 22 = n R 2·(2R —n R 2) = R 2 (n 22?—222n ) ,， r 32 = n R 3·(2R —n R 3) = R 2(n 3 2?—222n )， …………………
r n 2 = n nR ·(2R — n nR ) = R 2 ·（ n n 2— 22n n ） ∴V 半球 = 兀·n R 3(n 2—21n ) +兀·n R 3(n 22?—222n ) +兀·n R 3(n 32?—223n )…… +兀·n R 3（ n n 2— 22n n ） =兀·n R 3（n 2+n 22?+n 3 2?+……+n n 2 —21n —222n —222n —……— 22 n n ） =兀·n R 3（2×n n +???+++321—22 222321n n +???+++） =兀·n R 3〔n + 1—61·()()2112n n n n ++〕 =兀R 3 〔 n n 1+ —61·()()2 112n n n ++〕 =兀R 3 ·2 26134n n n -+ =兀R 3 ·（ 32+261 21n n -） 当n 趋近于∞时，n 21 = 0，261 n = 0， 所以V 半球 = 兀R 3（32 + 0 + 0 ） = 32 兀R 3 V 球体体积 = 3 4 兀R 3。
球的体积和表面积公式具体推导过程
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 n R ，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： 2 2)]1([--=i n R R r i ，（i ＝1,2,3，···，n ） 第i 层“小圆片”的体积为： V ≈π2i r ·n R ＝??? ???????? ??--2311n i n R π， （i ＝1,2,3，···，n ） 半球的体积：V 半径＝V 1＋V 2＋···＋Vn ≈n R 3π{1＋（1－221n ）＋（1－222n ）＋···＋［1－2 2)1(n n -］} ＝n R 3π［n －2222)1(21n n -+???++］（注：)12)(1(6 121222++=+???++n n n n ） ＝n R 3π［n －6)12()1(12--?n n n n ＝236)12)(1(1(n n n R ---π）＝????????????---6)12)(11(13n n R π ① 当所分的层数不断增加，也就是说，当n 不断变大时，①式越来越接近于半球的 体积，如果n 无限变大，就能由①式推出半径的体积。
事实上，n 增大， n 1就越来越小，当n 无限大时，n 1趋向于0，这时，有 V 半径＝332R π，所以，半径为R 的球的体积为： V ＝33 4R π 1..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S 1，S 2，…… Sn ，那么球的表面积为：S ＝S 1＋S 2＋……＋Sn 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V 1，V 2，…，Vn 那么球的体积为：V ＝V 1＋V 2＋…＋Vn 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h i ，底面面积为S ’i ，于是，它的体积为： V ’i ＝3 1h i S ’i ，（i ＝1,2,…，n ） 这样就有：V i ≈3 1h i S ’i ，（i ＝1,2,…，n ） V ≈31（h 1 S ’1＋h 2 S ’2 ＋…＋h n S ’n ） ①