球台体积公式的证明

现行统编教材高中数学第二册复习题五有这样类型的题目:“一个球的半径是7cm,用两个平行平面截去两个高为3cm的球缺,求剩余部分(球台)的体积。”这里题中的球台,是一种特殊的球台,即上、下两底是相等的。本文,将研究上、下两底并不相等的球台。已知两个底面半径是r_1和r_2,高是h,推导出球台体积的一般公式。为此,我们建立下述定理。定理设球台的上下底面半径是r_1和r_2,高是h,则球台的体积V是     

祖暅原理的由来及证明

刘徽在发现《九章算术》球体积公式错误的基础上,构造了＂牟合方盖＂,正确指出了解决该问题的思路。祖氏父子间接求出了＂牟合方盖＂的体积,从而彻底解决了球体积计算公式的难题,并提出了祖暅原理。本文回顾了中国古代数学取得的巨大成就,激发大家的民族自豪感和学习数学史的热情,然后用高等数学的知识证明了祖暅原理,强调高等数学对中学数学教学的指导作用,增强大家学习高等数学的自觉性。     

祖暅原理与一类曲线旋转体体积

祖(日恒)原理:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积都相等,那么这两个几何体的体积相等。祖(日恒)原理是我国古代数学家祖(日恒)在数学上的重要贡献之一.高中数学课本(新教材第九章阅读材料部分)有关柱体、锥体的体积公式V柱体=Sh,     

祖暅原理与一类曲线旋转体体积

祖暅原理:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积都相等,那么这两个几何体的体积相等.     

祖暅原理与一类几何体的体积

高中《立体几何》课本中、构造了从圆柱中挖去同底等高的圆锥这一可求体积的几何体,利用祖（日恒）原理,求出了球的体积.球是圆锥曲线旋转体中特殊的一种,利用祖（日恒）原理同样可以推导出椭圆、抛物线、双曲线绕对称轴旋转所得几何体（以下简称椭球体、抛物体、双曲体）的体积.     

祖暅原理的应用

一般說來,曲線围成的平面面積,曲面所包圍的立体的体积,以及形心等問題,都需要用微積分的知識,才能解決它。現在我們应用了祖暅原理,再加以簡單的代數运算就能解它。也就是說原來是高等數学范圍里的問題,应用祖暅原理可把問題引导到初等數学范疇里解决它,所以对於沒有学过     

祖暅原理专题复习

祖暅原理不但能说明两个几何体的体积相等,而且已经体现出“微积分”思想.即先将几何体“微分(切)”,然后再“积分(整体算)”.可见我们祖先的高明之处,在一千多年前就有微积分的雏形.可谓是中华文化浓墨重彩的一笔.本文提供丰富的关于祖暅原理题目,便于在教学中使用.     

祖暅原理及其应用

祖暅的开立园术是我国数学史上的一个重大发明。所謂“开立园”就是从球的体积求它的直徑,反之从球的直徑求它的体积,則叫做球积术。祖氏的运算是根据一条由他提出的命題获得成功的,这命題我們現在称之为祖暅原理。为了貫彻爱国主义教育,无論在中学里或师范院校里,讲授立体几何时总要提到祖暅原理。不过若仅敍述这原理而不把祖氏求球体积的步驟說明,不足以显示它的作用;就是这样,也还不够,若不扩大它的应用范圍,讲解一些例題和布置一些习題,則学生对于这原理的重要性,仍不能进一步地体会,因而对于祖氏的贡献就不能得到适当的評价。为此草此短文,除了介绍祖暅     

由祖暅原理联想证明数列和的不等式

祖暅原理在高中“立几”中是以公理形式给出的,它指出:“夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何     

用祖暅原理求球体积的两种辅助体设计

利用祖暅原理求球体体积计算公式,先需设计一个满足条件且易求得体积的辅助体,高中课本《立体几何》(甲种本)及中师课本《几何》第一册同是设计一个底面半径和高相等的圆柱中间挖去一个最大的倒置圆锥的几何体为辅助体。本文给出另两种辅     

祖暅与球体积公式──中国古代科学家故事之二

祖暅与球体积公式──中国古代科学家故事之二陈通鑫祖，字景烁，又称祖之，是著名科学家祖冲之之子。他“少传家业，究极精微，亦有巧思入神入炒”。据传，他学习非常努力，读起书来连打雷都听不见，有时他上街边走路边思索问题，撞到别人身上都不知道。他博学多才，见多...     

祖暅原理的推广及应用

祖暅(公元前5～6世纪)是我国齐梁时代的数学家,是祖冲之的儿子.他提出了一条原理:"幂势既同,则积不容异."这里的"幂"指水平截面的面积,"势"指高.这句话的意思是:两个等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体体积相等.这个原理卡瓦列利于公元1635年在《连续不可分量几何》里独立提出,所以也叫卡瓦列利原理.下面是两个推论.     

球台体积公式的一个简单证法

球台的体积公式是 V=1/6πh(3r_1~2+3r_2~2+h~2 其中r_1、r_2分别为球台上、下底面的半径,h为球台际高。如果把公式变形为 V=1/2h(πr_1~2+πr_2~2)+1/6πh~3=1/2(S_1+S_2)h+V′这里S_1,S_2分别为球台上、下底的面     

祖暅原理的平面类比及其应用

<正>祖暅原理的表述为:"缘幂势既同,则积不容异".翻译成现代汉语就是:夹在两个平行平面间的几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总是相等,那么这两个几何体的体积相等.本文将其向平面类比,可以得到以下结论:定理夹在两条平行直线之间的两个平面图形,被平行于这两条直线的任意直线所截,如果截得的两条线段的长度(或者截得的两组线段的长度和)总是相等,那么这两个平面图形的面积相等.     

“祖暅原理”及其教学探究

数学是一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分.《普通高中课程标准(实验)》(以下简称为《课标》)在其"课程的基本理念"中强调指出:"数学是人类文化的重要组成部分,数学课程应适当反应数学的历史、应用和发展趋势,注意体现数学的社会需求,数学家的创新精神,数学科学的思想体系,数学的美学价值,以帮助学生了解数学在人类文明发展中的作用,逐步形成正确     

谈“祖暅原理”的应用

“幂势既同,则积不容异”,我国古代数学家祖日恒早在公元五世纪,在实践的基础上总结出了这一公理,并应用它证明了球的体积公式,是我国古代数学的一大成就。中学“立几”中,讲到运用这一原理求出了球体积公式,现将它作如下拓广: “夹在两个平行平面间的两个几何体,如果被平行于这两个平面的任意平面所截,截得的截面积总成一定比例,则这两个几何体体积也成相同的比例。”     

基于数学文化的探究式教学设计——祖暅原理与球体积

高中数学新课程标准提倡数学探究和数学文化,要求“数学文化应尽可能有机地结合高中数学课程内容,选择介绍一些对数学发展起重大作用的历史事件和人物”.[1]祖暅原理是我国传统数学的一个非常重要的成就,它与兆示着微积分萌芽的卡瓦列里原理(B.Cavalieri,1598—1647)相媲美,比卡瓦列里原理早1000多年,历史上祖原理是祖暅推导球体积公式时提出的.为了使学生受到优秀传统数学文化的熏陶、培养学生的探究能力,我们将对祖原理和球体积进行教学设计,把数学史知识恰当地融入数学教学.1教材关于祖日恒原理与球体积的安排为了培养学生的探究能力和创新能力,高中数学新教材安排了“探究与发现祖原理与柱体、锥体、球体的体积”[2]这样一个研究性专题.在这个专题中教材首先简单介绍了祖暅的生平便直接给出祖原理,然后由祖原理和长方体体积推导出棱柱、圆柱、棱锥以及圆锥的体积,最后取一个底面半径和高均为R的圆柱,从圆柱中挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥,把所得的几何体与半球放在同一水平面上,然后证明这两个几何体合乎祖原理的要求,断定他们的体积相等,从而求出半球的体积.教材中关于祖原理和球体积的安排无疑可以...     

祖暅原理的形成及其现实教育意义

结合教材内容,通过对祖暅原理形成过程的分析,针对当前数学教学存在的一些问题,讨论其蕴涵的数学思想、方法以及人物的精神在现实教育中的意义,建议把祖暅原理形成的历史纳入教学内容.     

祖暅原理的妙用(高二、高三)

祖暅原理是我国古代人民对数学的伟大贡献之一,课本中求旋转体的体积时作了介绍.这里介绍它在另外一些问题中的巧妙运用.