如何推导圆台的表面积和体积计算公式?

2025-02-26 07:56:58
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回答1:

S=π(r'2+r2+r'l+rl)
最简单的是使用极限的思想,将圆台横截成无数个小圆台,则每个圆台可以近似的看成一个圆柱,那么再使用微积分即可求解:S侧==∫(0到l)2πdz=π(r1+r2)l 其中l 为圆台母线长,r1,r2为上下圆半径由此S=S侧+S上+S下=π(r1+r2)l +πr12+πr22=π(r'2+r2+r'l+rl) 当然用旋转体表面积公式。。。S=2π∫ydx 其中y=(r2-r1)x/L+r1 也可求解S侧,但都是高等数学,
另外高中数学不要求圆台表面积公式的推导,只要记住。

回答2:

假设,圆台底面半径为 R ,顶面半径为 r ,台高 h ; 则假设的大圆锥体积 V1=1/3 * π * h1 * R^ ;小圆锥的体积 V2=1/3 * π * h2 * r^2 ,明显 r:R = h2:h1;
则圆台的体积 V = 1/3 * π *(h1*R*R-h2*r*r)
将 r=R * h2 /h1 代入上式 V = 1/3 * π * ((h1^3-h2^3)/h1^2) * R^2
使用立方差公式 V = 1/3 * π * (h1-h2) *((h1^2+h1h2+h2^2)/h1^2) * R^2
= 1/3 * π * h * (1+h2/h1+h2^2/h1^2) * R^2
再将 R * h2 /h1 =r 代入上式 V=1/3 * π * h (R^2+Rr+r^2)