圆台体积计算

圆台体积计算,第1张

你可以通过圆锥体积导出,圆台是圆锥切割而成。参数如图。

圆锥公式:V=1/3PIr^2h(其中,PI圆周率,r底面半径,h为圆锥高度)

体积:上圆锥V1=1/3PIr1^2h1,整个圆锥V2=1/3PIr2^2(h1+h2),

圆台体积:V=V2-V1;

利用三角形相似关系:h1/h2=r1/(r2-r1),所以h1=r1/(r2-r1)h2,

代入圆台体积公式,并化简得:

V=1/3PI(r1^2+r1r2+r2^2)h2,其中r1为圆台上底面半径,r2为圆台下底面半径,h2为圆台的高,

附:

(1)几个化简公式:

x^2-y^2=(x+y)(x-y);

x^3-y^3=(x-y)(x^2+xy+y^2)

根据相似知识回答较为方便!具体说,两个相似图形中,对应长度比=相似比;对应面积比=相似比的平方;对应体积比=相似比的立方。

为便于叙述,设棱台的上下底面半径分别为r与R,高为h。将棱台补成圆锥,则小圆锥与大圆锥的相似比为r:R,则可以设小圆锥与大圆锥的高分别为r·x与R·x,则R·x-r·x=h,则x=h/(R-r)。

而圆台的体积=大圆锥的体积-小圆锥的体积=(1/3)·π·R^2·R·x-(1/3)·π·r^2·r·x=(1/3)·π·(R^3-r^3)·x。将前面x代入上式得,圆台的体积=(1/3)·π·(R^3-r^3)·[h/(R-r)],利用三次立方差公式分解因式并约分得,圆台的体积=(1/3)·πh·(R^2+R·r+r^2)。

在此基础上,要转化成用圆台两个底面积表示的形式,也不难。证明完毕。

圆台体积公式为v=(1/3)H[S'+√(SS')+S]

(√为根号,表示开平方)

证明:将上底面积为S',下底面积为S,高为H的园台的母线延长,得

一顶点为P的完整的园锥P-S,设延长部分的高为X,那么,园台的体

积V=(1/3)(H+X)S-(1/3)XS'=(1/3)HS+(1/3)X(S-S')(1)

现在我们设法把(1)式右边的X用已知量H,S,S'来表示它在园锥

P-S中,S'‖S,∴S/S'=(H+X)^2/X^2

两边同时开平方并取正值得

√S/√S'=(H+X)/X

依分比定理有

(√S-√S')/√S'=H/X

将上式左端的分子和分母同乘以(√S+√S'),得

(S-S')/[S'+√(SS')]=H/X

故X=H[S'+√(SS')]/(S-S')(2)

将(2)代入(1)式的右边并整理,即得

v=(1/3)H[S'+√(SS')+S]

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