Quả cầu là tập hợp những điểm đều xa một điểm O (tâm của quả cầu) một khoảng cố định bằng R (bán kính). Công thức tính diện tích bề mặt của quả cầu không chỉ đơn giản mà còn dễ nhớ. Hãy cùng nhau khám phá chi tiết nội dung công thức tính toán trong bài viết dưới đây.
Làm thế nào để tính diện tích bề mặt của quả cầu?
Phương pháp tính diện tích bề mặt của quả cầu
- Công thức tổng quát cho diện tích bề mặt của quả cầu:
Squả cầu = 4 π.R3 (1)
hoặc :
Sbề mặt quả cầu = π. d2 (2)
- Thông tin về các kí hiệu:
Sbề mặt quả cầu : Biểu tượng diện tích bề mặt quả cầu
R là bán kính mặt cầu
d là đường kính mặt cầu
π : Số pi (π = 3,14)
- Đơn vị diện tích: mét vuông (m2),...
Chứng minh phương trình tính diện tích mặt cầu
Phương trình diện tích mặt cầu đã được chứng minh như sau:
Ví dụ minh họa cách tính diện tích mặt cầu :
Bài tập 1. Tính diện tích của mặt cầu có bán kính nối từ tâm O dài:
a) 8 m
b) 1,3 dm
c) 2 cm
d) 15 cm
Giải
Áp dụng công thức (1)
a) Diện tích mặt cầu là:
4 x 3,14 x 82 = 803,84 (m2)
b) Diện tích của mặt cầu là:
4 x 3,14 x 1,32 = 8,52 (dm2)
c) Diện tích của mặt cầu là:
4 x 3,14 x 22 = 25,12 (cm2)
d) Diện tích của mặt cầu là:
4 x 3,14 x 152 = 2826 (cm2)
Bài tập 2. Tính diện tích của mặt cầu biết đường kính có độ dài:
a) Diện tích của mặt cầu là:
3,14 x 2,12 = 13,8474 (cm2)
Giải:
Áp dụng công thức (2)
a) Diện tích của mặt cầu là:
3,14 x 2,12 = 13,8474 (cm2)
b) Diện tích của mặt cầu là:
3,14 x 92 = 254,34 (cm2)
c) Diện tích của mặt cầu là:
3,14 x (1/2)2 = 0,785 (cm2)
d) Diện tích của mặt cầu là:
3,14 x (4,5)2 = 63,585 (cm2)
* Gợi ý
Đối với các bài tập này, chỉ cần thay số vào công thức tính diện tích mặt cầu (1) hoặc (2) và tính toán là xong (có thể tính nhẩm nếu số đơn giản hoặc sử dụng máy tính cầm tay nếu số phức tạp).
Mặt cầu khác hình cầu ở chỗ nào?
- Mặt cầu là phần vỏ mặt ngoài của hình cầu, nói cách khác, nó là khối cầu rỗng
+ Mặt cầu ở dạng 3D
+ Đặc trưng của mặt cầu là diện tích
- Hình cầu là hình bao gồm cả mặt cầu bao gồm phần mặt ngoài và phần bên trong bị giới hạn bởi bề mặt đó.
+ Hình cầu ở dạng 2D và là khối cầu đặc
+ Đặc trưng của hình cầu là thể tích.
Trước khi làm các bài tập liên quan đến tính toán diện tích mặt cầu, cần phân biệt các khái niệm mặt cầu và hình cầu cho đúng, bên cạnh đó thao tác quan trọng nhất nếu muốn giải các bài tập là phần học thuộc các công thức. Cần ôn lại cách tính diện tích hình tròn để trang bị cho mình những kiến thức cần thiết khi giải các bài toán liên quan đến hình tròn nhé. Mong rằng bài viết tổng hợp kiến thức trên đây sẽ giúp phần nào trong việc học bài và làm bài, hi vọng luôn yêu thích môn Toán học nói chung và phân môn hình học nói riêng.
Ngoài kiến thức về cách tính diện tích mặt cầu, hãy chắc chắn rằng các em cũng thuộc vững công thức tính thể tích của hình cầu trong loạt bài tập liên quan đến hình cầu và mặt cầu. Đây là những kiến thức cơ bản quan trọng mà các em cần nắm vững.