圆锥体积公式的推导PPT
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圆锥体积的推导公式
圆锥体积是指一个以圆锥为形状的立体图形的体积大小,其公式的推导如下:
设圆锥的底面半径为r,高为h,那么圆锥可以看做是许多个高为h,底面半径为x的小圆柱体拼接而成。
因此,圆锥的体积可以近似为这些小圆柱体的体积之和,即:
V ≈ ΣV(小圆柱体)= Σ(πx²h)
将小圆柱体的底面半径x与圆锥的高h联系起来,根据勾股定理可得:
x² + h² = r²
解出x,得:
x = √(r² - h²)
将x代入圆锥的体积公式中,即可得到圆锥体积的推导公式:
V = 1/3 πr²h
其中,1/3是由小圆柱体的高度与圆锥高度的比值(h:3h)所得出的。
圆锥体积计算的推导圆锥的体积计算公式的推导基于两个关键概念:相似三角形和圆的体积。
相似三角形两个三角形称为相似三角形,当它们具有相同的形状,但大小可能不同。
相似三角形的对应边成比例。
在圆锥中,沿圆锥高度切开的平面会产生一个圆扇形,其底边与圆锥底面平行。
与圆锥体轴线形成的三角形与其顶点在圆锥顶点的三角形相似。
圆的体积圆的体积由公式V = (4/3)πr³给出,其中 V 是体积,π 是圆周率(约为 3.14),r 是圆的半径。
推导步骤1. 圆扇形的体积:将圆扇形视为圆锥内的圆锥部分。
其体积由公式 V =(1/3)πh(r₁² + r₂² + r₁r₂),其中 V 是体积,h 是圆扇形的高度,r₁和 r₂是底面半径。
2. 相似三角形:注意到沿圆锥高度切开的三角形的底边与圆锥底面平行,根据相似三角形,有:r₁/r₂ = h/H其中 r₁和 r₂是圆扇形底面半径,h 是圆扇形高度,H 是圆锥高度。
3. 代入并简化:将相似三角形的关系代入圆扇形体积公式中:V = (1/3)πh(r₁² + r₂² + r₁r₂)= (1/3)πh(r₁² + r₁r₂ + r₂²)= (1/3)πh(r + r)²= (1/3)πh(r)²其中 r = r₁ + r₂是圆锥底面半径。
4. 圆锥体积:圆锥由无限多个圆扇形组成,因此其体积等于圆扇形体积的总和:V = (1/3)πhr² n其中 n 是圆锥中圆扇形的数量。
当圆锥高度趋于无穷大时,圆扇形的数量也趋于无穷大。
因此,n 趋于无穷大,并且 V 趋于:V = lim (n→∞) (1/3)πhr² n= (1/3)πhr² ∞= (1/3)πhr²H其中 H 是圆锥高度。
这就是圆锥体积计算公式V = (1/3)πr²h,其中 V 是体积,π 是圆周率,r 是圆锥底面半径,h 是圆锥高度。
圆锥体积公式推导过程
设圆锥高H,底面半径为R,底面积S=πR^2。
用平行于底面的平面把它切成n片,则每片的厚度为H/n。
可把每片近似看做底半径为k/nr的圆柱。
其体积为(πk/nr)^2h/n,对k=1到n求和得:
S=πR^2H(1/6/n^3)n(n+1)(2n+1)
令n=无穷大,则S=1/3πR^2H
也可以用实验法;
其实很简单。
任何物体的体积都离不开底面积×高的求法
圆柱的体积公式是V=Sh那么与它等底等高的圆锥的体积是多少呢?
把与它等底等高的圆锥装满水,倒进圆锥体里,你可以发现倒3次才能倒满圆柱。
所以与圆柱等底等高的圆锥是这个圆柱的三分之一。
所以:圆锥的体积就是V=1/3Sh三分之一乘底面积乘高。