zhengrong8247
这个问题问得很好,好像是很显然的问题,但是又很少有人能把为什么说出来。这里介绍三种方法,分别是:小学方法,高中方法和大学方法。至于哪个方法更好,咱们可以在留言中互相探讨。
小学方法
做实验,取一个圆锥和一个圆柱容器,他们同底等高,然后在圆锥容器内装满沙子,将圆锥中的沙子倒进圆柱内,经过实验可知,倒三次圆柱内的沙子就满了。所以得出体积公式圆锥的体积是圆柱的1/3。
高中方法
首先,科普一个祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,意思是说两个物体,如果他们任意的横截面面积都相等,那么这两个体的体积相等。
(祖暅如果没听过,那么他的爸爸一定知道,大名鼎鼎的祖冲之!)
为了证明圆锥体积,更直白的解释就是,如果两个圆锥同底等高,那么它们体积相等。
点A到平面A'BC的距离与B'到平面A'BC的距离相等,所以1和2的体积相等,同样也可以证明,3和1的体积相等。那么,一个柱体就被平均分成了三份,每一份都是一个锥体,就得到了锥体的体积是柱体的1/3。
大学方法
大学的方法就要用到微积分,把圆锥的横截面积线性积分就可以得到圆锥的体积。
其中,S0是圆锥的底面积,H是圆锥的高。
大家觉得哪种方法更好呢?中国的古代算术确实很厉害👍,西方的数学逻辑推理也很棒。
数学你新哥
这个问题其实挺有意思的,如果仅仅讨论三维椎体的话有个经典的立方体切割可以回答,中学奥数应该都会讲过,很简单。
但真正有趣的是其推广形式:
在任意n维欧式空间里,超椎体的“体积”是: S*H/n
要理解这点就需要一点微积分的思想:n维椎体体积相当于(n-1维)底截面积的积分,而截面积相当(等比)于截面边长x的n-1次方。
于是椎体“超体积”=∫x^n-1 = xⁿ/n。
这就是这个1/n的数学意义。
帖木兒
就像是等底等高的长方形与三角形的面积比是2:1一样
(在四维空间会不会是4:1呢???)
其实我也不懂,装了一下B,嘻嘻😜