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本帖最后由 SATANlucifer 于 2011-6-17 23:00 编辑
球的表面积公式问题(好吧,与同学谈论球面积公式是体积公式求导时偶然想到的)
将球分解成无数个圆环,从上方俯视,圆环正向面积累加,相当于将全部面积压缩至中心大球面,即πr^2
上下共两个面,所以乘以二为正向面积和
圆环侧面面积和同理压缩为垂直于刚才大圆的等面积大圆,及再乘以二,为4πr^2
所以,S=4πr2
但是,圆环的不是正圆柱体,事实上它的侧面是一个有坡度的斜面,微分后是一个有坡度的圆环线,这将意味着半锥形斜面面积是重复进行了计算,即微分理想圆柱的两个面与圆环的单斜面不相切
如果不好想象,我们来看看二维的圆的周长与面积
若果用同样方法求圆的周长,将一面的长度压缩至直径,从四个方向压缩,同理那么周长C=4d=8r=2πr
得出π=4 而实际π=3.1415926.。。。
周长算大了,同理,球的表面积也大了
原因,若果将圆想象为沿边切割的无数三角形,斜边为周长的话,那么实际上计算的是切割圆的两条直角边(两直角边与斜边微分不相切,或者说点是有倾斜度的,点与点之间微分不重合),积分后正好为8r(外接正方形周长)
微积分相切时准确:圆的面积计算。
将圆分割为无数三角形,由于分割的三角形的第三条边(圆的割线)与圆的切线平行。所以微分后二者的点互相重合斜率相等,所得面积为完整无误。即底(割线)之和(周长)乘以高(半径)除以二+πr^2(π由周长与半径之比直接得到没用微积分所以是准确的常数)
一种猜想:难道S球=π^2r^2?
当球的表面积无限增加单位一时,其增加的体积就是表面积,所以体积为表面积逆向求导=4/3πr^3,显然,如果表面积求大了,体积也就相应扩大了
计算天体时这个误差可是天文数字啊啊
拜托谁解答一下。。。。
去网上看了看,居然没人对这个公式质疑= =!(不许说我有病! |
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