人教高中數(shù)學(xué)必修二第一章1.3球的體積和表面積推導(dǎo)過(guò)程ppt課件

1、人教人教A版高中數(shù)學(xué)必修版高中數(shù)學(xué)必修2微課系列微課系列R3324:,.33VRVR 半半球球猜猜測(cè)測(cè)從從而而?V 半半球球313VR 圓圓錐錐333VR 圓圓柱柱高等于底面半徑的旋轉(zhuǎn)體體積對(duì)比高等于底面半徑的旋轉(zhuǎn)體體積對(duì)比球的體積球的體積 學(xué)習(xí)球的知識(shí)要留意和圓的有關(guān)指示結(jié)合起來(lái)所以我們先學(xué)習(xí)球的知識(shí)要留意和圓的有關(guān)指示結(jié)合起來(lái)所以我們先來(lái)回想圓面積計(jì)算公式的導(dǎo)出方法來(lái)回想圓面積計(jì)算公式的導(dǎo)出方法 我們把一個(gè)半徑為我們把一個(gè)半徑為R R的圓分成假設(shè)干等分，然后如上圖重的圓分成假設(shè)干等分，然后如上圖重新拼接起來(lái)，把一個(gè)圓近似的看成是邊長(zhǎng)分別是新拼接起來(lái)，把一個(gè)圓近似的看成是邊長(zhǎng)分別是.RR 和

2、和 的的矩矩形形2.R 那那么么圓圓的的面面積積就就近近似似等等于于當(dāng)所分份數(shù)不斷添加時(shí)，準(zhǔn)確程度就越來(lái)越高；當(dāng)份數(shù)無(wú)當(dāng)所分份數(shù)不斷添加時(shí)，準(zhǔn)確程度就越來(lái)越高；當(dāng)份數(shù)無(wú)窮大時(shí)，就得到了圓的面積公式窮大時(shí)，就得到了圓的面積公式下下面面我我們們就就運(yùn)運(yùn)用用上上述述方方法法導(dǎo)導(dǎo)出出球球的的體體積積公公式式即先把半球分割成即先把半球分割成n n部分，再求出每一部分的近似體積，并部分，再求出每一部分的近似體積，并將這些近似值相加，得出半球的近似體積，最后思索將這些近似值相加，得出半球的近似體積，最后思索n n變?yōu)闊o(wú)窮變?yōu)闊o(wú)窮大的情形，由半球的近似體積推出準(zhǔn)確體積大的情形，由半球的近似體積推出準(zhǔn)確體積分割

3、分割求近似和求近似和化為準(zhǔn)確和化為準(zhǔn)確和問(wèn)題問(wèn)題:知球的半徑為知球的半徑為R,用用R表示球的體積表示球的體積.21,rRR222() ,RrRn2232() ,RrRn AOB2C2AOOR(1)Rin i第第 層層“小小圓圓片片”下下底底面面的的半半徑徑：22(1) ,1, 2,.iRrRiinn irOA32211() ,1,2,iiRRiVrinnnn 22(1) ,1,2,iRrRiinn12nVVVV 半半球球3222212(1)Rnnnn 321(1)(21)6Rnnnnnn 321(1)(21)16nnRn 311(1)(2)16nnVR 半半球球1,0.nn 當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)3324.

4、33VRVR半半球球 從從而而343VRR 定定理理：半半徑徑是是 的的球球的的體體積積為為：假設(shè)每小塊外表看作一個(gè)平面假設(shè)每小塊外表看作一個(gè)平面,將每小塊平面作為底面將每小塊平面作為底面,球心作球心作為頂點(diǎn)便得到為頂點(diǎn)便得到n個(gè)棱錐個(gè)棱錐,這些棱錐體積之和近似為球的體積這些棱錐體積之和近似為球的體積.當(dāng)當(dāng)n越越大大,越接近于球的體積越接近于球的體積,當(dāng)當(dāng)n趨近于無(wú)窮大時(shí)就準(zhǔn)確到等于球的體趨近于無(wú)窮大時(shí)就準(zhǔn)確到等于球的體積積.球的外表是曲面球的外表是曲面,不是平面不是平面,但假設(shè)將外表平均分割成但假設(shè)將外表平均分割成n個(gè)小塊個(gè)小塊,每小塊外表可近似看作一個(gè)平面每小塊外表可近似看作一個(gè)平面,這這

5、n小塊平面面積之和可近似看小塊平面面積之和可近似看作球的外表積作球的外表積.當(dāng)當(dāng)n趨近于無(wú)窮大時(shí)趨近于無(wú)窮大時(shí),這這n小塊平面面積之和接近于小塊平面面積之和接近于甚至等于球的外表積甚至等于球的外表積. 球面不能展開成平面圖形，所以求球的外表積無(wú)法用展開圖求球面不能展開成平面圖形，所以求球的外表積無(wú)法用展開圖求出，如何求球的外表積公式呢出，如何求球的外表積公式呢?回想球的體積公式的推導(dǎo)方法回想球的體積公式的推導(dǎo)方法,能否能否也可借助于這種極限思想方法來(lái)推導(dǎo)球的外表積公式呢也可借助于這種極限思想方法來(lái)推導(dǎo)球的外表積公式呢? 下面，我們?cè)俅芜\(yùn)用這種方法來(lái)推導(dǎo)球的外表積公式下面，我們?cè)俅芜\(yùn)用這種方法來(lái)

6、推導(dǎo)球的外表積公式球的外表積球的外表積第一步：分割第一步：分割球面被分割成球面被分割成n個(gè)網(wǎng)格，外表積分別為：個(gè)網(wǎng)格，外表積分別為：123,nSSSS，那么球的外表積：那么球的外表積：123nSSSSS 那么球的體積為：那么球的體積為：iV 設(shè)設(shè)“小小錐錐體體”的的體體積積為為iV123nVVVVV iSO OO O第二步：求近似和第二步：求近似和ih 由第一步得：由第一步得：123nVVVVV 11223311113333nnVShShShSh 13iiiVShO OiS iV O O第三步：化為準(zhǔn)確和第三步：化為準(zhǔn)確和13iiVS R 假設(shè)網(wǎng)格分的越細(xì)假設(shè)網(wǎng)格分的越細(xì), ,那么那么: “: “小錐小錐體就越接近小棱錐體就越接近小棱錐2311113333inVS RS RS RS R2311(.)33inRSSS