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圆锥

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
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性质正圆锥是基本的旋转体之一,由直角三角形以其中一条直角边所在的直线为旋转轴进行旋转得到。三角形的斜边长称为圆锥的斜高。体积设圆锥的底面圆半径为r{displaystyler},圆锥的高为h{di

性质

正圆锥是基本的旋转体之一,由直角三角形以其中一条直角边所在的直线为旋转轴进行旋转得到。三角形的斜边长称为圆锥的 斜高 。

体积

设圆锥的底面圆半径为 r {\displaystyle r} ,圆锥的高为 h {\displaystyle h} ,底面圆面积为 S {\displaystyle S} ,体积为 V {\displaystyle V} ,那么圆锥体的体积可以通过以下公式计算:

其中底面圆面积: S = π π --> r 2 . {\displaystyle S=\pi r^{2}.}

圆锥的体积公式可以从祖暅原理推出。祖暅原理说明,如果两个高度相同的立体形体在所有等高截面上面积都相等,那么它们体积相等。以圆锥底面为基准面,放置一个底面积为 π π --> r 2 {\displaystyle \pi r^{2}} 的正方锥,那么,在任何的高度 0 ≤ ≤ --> x ≤ ≤ --> h {\displaystyle 0\leq x\leq h} 上,与基准面平行的平面截圆锥的截面面积都等于截正方锥的截面面积。所以圆锥的体积等于正方锥的体积,也就是 1 3 π π --> r 2 h {\displaystyle {\frac {1}{3}}\pi r^{2}h} 。 另外,用现代的定积分方法也可以直接计算圆锥的体积公式,方法如下:

表面积和侧面积

正圆锥的侧面可以展开为平面上的一个扇形。这个扇形所在的圆半径就是圆锥的母线,对应的圆弧长为底部圆形的周长。设圆锥的母线为 l {\displaystyle l} ,母线可以表示为: l = r 2 + h 2 {\displaystyle l={\sqrt {r^{2}+h^{2}}}} 。设圆锥的表面积为 S t {\displaystyle S_{t}} ,侧面积为 S c {\displaystyle S_{c}} ,侧面积(也就是扇形的面积)可以用以下公式计算:

表面积等于侧面积与底面圆面积的和,也就是:

重心

一个实心且质地均匀的正圆锥的重心在其底面与顶点连线上,位于顶点下 3 4 {\displaystyle {\frac {3}{4}}} 处。

参见

棱锥:底面不同

圆柱:顶面不同

extra extended 可以通过数列之平方和公式求出极值到零的变化量 1^2 + 2^2...+ n^2 = n(2n+1)(n+1)/6 通过定义数1为无穷小 或是将n趋向无穷大再除以项数 可得积数为极值(圆面)与锥高之积之三分之一


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