下面是我的論證過程,請問各位大神,哪裡錯了。。。(根號下的加號應該是減號的。)

小學生都能算出來圓錐側面積是 [公式] ,為什麼我用大學學的微積分算不出來,是不是哪裡出了問題?

來看一下積分的時候幹了什麼

這裡dh和母線夾角是45°,很熟悉,這不就是 [公式] 嗎?原式改一下:

[公式]

到這裡我們就發現問題所在了,空間中的球面是彎曲的,他並不能等效於平面中的求面積,題主在求每一份圓柱面的都是垂直與底面的,但是顯然每一份圓柱面都應該對應一個角度。對,每一個弧面都有一個切面(梯度),對應到平面大概是曲線的導數。

因此題主在三維中用窄圓柱面的求法忽略掉了面的彎曲,相當於在二維平面中求圓周長時忽略掉了線的彎曲,如下:

多個dx在圓線上分割,每一份dx對應到x軸上

此時圓周長s=4,因為s=2π

所以,我宣布π=2勢力正式出現。


這個問題我已經回答過了。

如下

https://www.zhihu.com/answer/1025381835


首先,從頭開始就錯了,球的表面積並不等於劃分後的圓柱側面積的和,如果在球坐標系中,對應於 [公式] 的圓環的面積為 [公式] ,而對應於 [公式] 的圓柱的側面積為 [公式]

[公式]

另外你寫的過程有不少筆誤,就不一一指出了


其實也不用計算,按照你的思路,球表面可以分割為無數個半徑不同的圓周,圓柱體側面可以分割為無數個半徑相同的圓周,但是通俗的來講,球表面分割的圓周個數是比圓柱體分割的圓周數量要多。類似於直角三角形斜邊大於直邊一樣,圖我就不畫了。

當然,這只是一個直觀的解釋,是非常不嚴謹的,不過嚴謹的計算估計你也看不懂,畢竟積分你也不太會,這裡就不寫了


微分後確實常用直線段來近似曲線段,但直線段的方向不是隨便選的,往往是用與曲線段相切的直線段,這樣才能確保兩者相差僅有一個高階小量。

比如問題中的球面,可以看成半圓上的每一個曲線段旋轉360度相加得到,但要用與之相切的直線段近似時,會發現這些直線段的方向不是固定不變的,而是跟坐標有關。

題主出錯的地方就在於近似所用的直線段方向沒搞對。


不是等價的,因為你取的微元極限不是1。那段微元弧長和他在坐標軸上的投影微元極限比不是1啊,但是和他的弦長極限才是1,所以你要用弦長圓柱面的表面積才對。


再往後學學重積分,要用三重積分的


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