圆台表面积的推导过程?

圆台表面积的推导过程?谢谢学哥学姐

圆台的表面积公式:S=πr²+πR²+πRl+πrl=π(r²+R²+Rl+rl)。

r-上底半径、R-下底半径、h-高、l—母线=根号下[(R-r)²+h²]

设圆台的上下底面半径分别为r',r,母线长为l。

则其侧面展开图是一个扇环,小扇形的弧长为2πr',大扇形的弧长为2πr。

设小扇形的半径为x,则大扇形的半径为x+l,则x/(x+l)=r/R,Rx=r(x+l)。

所以:S圆台侧=S大扇形 -S小扇形=πR(x+l)-πrx=πRx+πRl -πrx=πr(x+l)+πRl -πrx=π(R+r)l。

扩展资料

以直角梯形垂直于底边的腰所在直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆台.旋转轴叫做圆台的轴。

直角梯形上、下底旋转所成的圆面称为圆台的上、下底面,另一腰旋转所成的曲面称为圆台的侧面,侧面上各个位置的直角梯形的腰称为圆台的母线。

圆台的轴上的梯形的腰的长度叫做圆台的高,圆台的高也是上、下底面间的距离。圆台也可认为是圆锥被它的轴的两个垂直平面所截的部分,因此也可称为“截头圆锥”。

参考资料来源:百度百科-圆台

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第1个回答  2021-06-15

可以通过圆锥侧面积和体积导出,圆台是圆锥切割而成。

圆锥公式:S = PI * r * l,V = 1/3 * PI * r^2 * h (其中,PI 圆周率,r 底面半径,l 圆锥母线长,h为圆锥高度)

侧面积:上圆锥:S1 = PI * r1 * l1,整个圆锥:S2 = PI * r2 * (l1 + l2),

圆台面积 S = S2 - S1,根据三角形相似,l1/l2 = r1/(r2 - r1),所以 l1 = r1/(r2 - r1) * l2,

所以 S =PI * r2 * (r1/(r2 - r1) * l2 + l2) - PI * r1 * r1/(r2 - r1) * l2,

化简得 S = PI * (r1 + r2) * l2,其中 r1 为圆台上底面半径,r2 为圆台下底面半径,l2 为圆台母线。

性质

平行于底面的截面是圆。

过轴的截面是等腰梯形

同别的棱台一样,若它是一个圆锥体在½处截断,则上底半径也应为下底的1/2,截下面积是整个圆锥面积的1/7.过圆台侧面一点有且只有一条母线。

如果沿一个直角梯形垂直于底边的腰旋转一周,将得到一个圆台。

圆台任意两条母线延长后交于一点。

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第2个回答  2019-05-10
注:有几个重要步骤不能显示,所以请打开参考链接!!!)
圆台的体积和表面积
用平行于底面的平面切割圆锥时,上部分仍是圆锥,下部分成为圆台。
圆台的上下两个平面是平行的,侧面是圆锥的一部分,它显然是曲面。
切割高度为h的圆锥,做成圆台,将下底面的半径记这r1,上底面的半径记为r2;将高度h分为两个,圆台的高度记为h1,上圆锥部分的高度记为h2。
首先,由于两个相似形的面积比是相应项之比的平方,体积比是相应项之比的立方,参见图3.10有
另外,由h2∶h=r2∶r1有r1h2=r2h,
r1h2=r2(h1+h2),r1h2-r2h2
=r2h1
将②代入①,
由此可知,如果知道上底面、下底面的半径和圆台的高度,即可求出圆台的体积,在此式中也有π。
下面求圆台的表面积(全表面积)。这样的问题用展开图描绘比较容易理解。
因此,参看图3-11。
因为上底面和下底面都是圆,所以其面积为πr22+πr12=π(r22+r12),侧面面积为
(侧面的面积)=πr1l-πr2l2
=π〔r1(l1+l2)-r2l2〕
=π〔r1l1+l2(r1-r2)〕

另外,因为r2∶r1=l2∶l
及r2∶r1=l2∶(l1+l2)
有r2(l1+l2)=r1l2
r2l1+r2l2=r1l2,r2l1=l2(r1-r2
)
将②式代入①式,有
=π(r1l1+r2l1)
=πl1(r1+r2)
由此可知,为了求圆台的表面积,可求出上底面和下底面的半径及斜高(不是高度,而是母线的一部分),即可像下面那样求表面积。
(表面积)=(上、下两个圆的面积)+(侧面积)
=π(r22+r12)+πl1(r1+r2)
=π(r1l1+r22+r12+r2l1)
=π{r1(l1+r1)+r2(l1+r2)}
在此,π也起着重要作用。
重新整理写出圆台的体积V和表面积S的计算公式:
S=π〔r1(l1+r1)+r2(l1+r2)〕
百度文库图片
第3个回答  2006-12-25
最简单的方法
上底半径r,下底为R,母线长l,圆台侧面可以当做一个曲边梯形处理。
上底面积3.14r*r 下底3.14R*R 恻面积3.14(r+R)*l
三个面积加起来就行了

圆台侧面积也可以用大圆锥侧面减小圆锥侧面求的,比较麻烦。
可设小圆锥母线长X X/(X+l)=r/(R+r)
X=rl/R
大圆锥母线长为l+X
侧面积3.14*(l+X)*R-3.14*X*r
第4个回答  2018-01-28
就是(这里的1(一竖)是母线的意思)

上底半径r,下底为R,母线长l,圆台侧面可以当做一个曲边梯形处理.
上底面积3.14r*r
下底3.14R*R
恻面积3.14(r+R)*l
三个面积加起来
圆台侧面积也可以用大圆锥侧面减小圆锥侧面求的,但比较麻烦.
可设小圆锥母线长X,
X/(X+l)=r/(R+r)
X=rl/R
大圆锥母线长为l+X
侧面积3.14*(l+X)*R-3.14*X*r本回答被网友采纳