數學文章 關於圓錐體積公式的證明

2021-09-29 07:12:49 字數 1200 閱讀 8371

我們大約在小學四年級的時候學過圓錐的體積=等底等高圓柱的體積除以3

有人問了:怎麼是除以3呢?我覺得應該是2鴨。。。(我當時就是這麼想的)

也很好想,圓錐是由乙個三角形轉出來的,圓柱是乙個長方形轉出來的,三角形的面積是對應長方形的一半,那麼轉一圈之後,體積應該也是一半鴨?

很簡單,三角形是長方形面積一半,是因為面是線疊加起來的,也就是[0,

h]

[0,h]

[0,h]中f(x

)=rx

hf(x)=\frac

f(x)=h

rx​的積分。

先放結論,1/3是積分積出來的

考慮體積,它就是f(x

)=(r

xh)2

×π

f(x)=(\frac)^2\times \pi

f(x)=(

hrx​

)2×π

的積分。顯然,π(r

h)

2\pi(\frac)^2

π(hr​)

2是常數,提出來。然後剩下x

2x^2

x2。先求不定積分得13x

3\fracx^3

31​x

3(這裡已經出現1

3\frac

31​了,所以,體積公式的1

3\frac

31​是積分的時候得到的)然後用牛頓-萊布尼茨公式(說oioi

oi話,就是字首和相減),f(x

)=(r

xh)2

×π

f(x)=(\frac)^2\times \pi

f(x)=(

hrx​

)2×π

的定積分為代入x=h

x=hx=

h時的不定積分-代入x=0

x=0x=

0時的不定積分,也就是π(r

h)2×

13h3

+c−c

=13π

r2h3

h2=1

3πr2

h\pi(\frac)^2 \times \frach^3+c-c=\frac\pi \frac=\frac \pi r^2 h

π(hr​)

2×31

​h3+

c−c=

31​π

h2r2

h3​=

31​π

r2h。證畢。

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