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部分球面面积公式(球面的切平面方程公式)

部分球面面积公式(球面的切平面方程公式)

更新时间:2025-07-11 07:31:15

部分球面面积公式

部分球面的面积(球冠面积)等于截得它的球面上大圆周长与球冠的高的乘积,即S球冠=2πRh。

定球冠最大开口部分圆的半径为 r ,对应球半径 R 有关系:r = Rcosθ,则有球冠积分表达: 球冠面积微分元 dS = 2πr*Rdθ = 2πR^2*cosθ dθ 积分下限为θ,上限π/2 所以:S = 2πR*R(1 - sinθ) 其中:R(1 - sinθ)即为球冠的自身高度H 所以:S = 2πRH

球面被平面所截得的一部分叫做球冠,截得的圆叫做球冠的底.垂直于截面的直径被截得的一段叫做球冠的高.

定理 球冠的面积等于截成它的球面上大圆周长与球冠的高的积.

即:S球冠=2πRh.

推导过程如下:

假定球冠最大开口部分圆的半径为 r ,对应球半径 R 有关系:r = Rcosθ,则有球冠积分表达:

球冠面积微分元 dS = 2πr*Rdθ = 2πR^2*cosθ dθ

积分下限为θ,上限π/2

所以:S = 2πR*R(1 - sinθ)

其中:R(1 - sinθ)即为球冠的自身高度H

所以:S = 2πRH

所以有了以上的准备知识

我们对这道题的解就位

“已知一个半径R的球,有个截面与该求相截,这个截面距球心O的距离是d。则截面将球截成a,b两个部分,其球面面积分别是Sa和Sb。求Sa,Sb”

Sa:Sb= 2πRH1:2πRH2=H1:H2=(R+d):(R-d)

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