理论教育 趣味数学:万能的辛普森公式

趣味数学:万能的辛普森公式

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于这个问题,真的存在一个万能的公式吗?——这就是著名的万能公式“辛普森公式”:其中,h是立体的高度,b1是下底面积,b2是中间截面面积,b3是上底面积。最后,应用于球体,得到:问题:这个万能公式不仅适用于各种立体几何形状,它还能用于计算各种平面图形的面积,如平行四边形,梯形,三角形。图11求面积的万能公式请对此进行证明。

趣味数学:万能的辛普森公式

对于这个问题,真的存在一个万能的公式吗?答案是肯定的。并且这个公式不仅适用于上面提到的圆台、圆锥和圆柱,它还普遍适用于任何的棱柱、棱锥和棱台,甚至还能适用于球体。这到底是怎样一个神奇的公式呢?——这就是著名的万能公式“辛普森公式”:其中,h是立体的高度,

b1是下底面积,

b2是中间截面面积,

b3是上底面积。

图10 几种可以用同一公式求出体积的几何体

问题:

请证明这个公式能够计算出圆台、圆锥、圆柱、棱柱、棱锥、棱台和球体这七种几何体的体积。

回答:

将公式一一代入计算上述七种几何体的体积即可得到验证。

应用于棱柱和圆柱(图10.a),得到:

应用于棱锥和圆锥(图10.b),得到:

应用于圆台(图10.c),得到:

棱台体积也能使用相同方法求证。

最后,应用于球体(图10.d),得到:

(www.daowen.com)

问题:

这个万能公式不仅适用于各种立体几何形状,它还能用于计算各种平面图形的面积,如平行四边形梯形,三角形。我们所需要做的仅仅是把公式中的字母替换一下(请看图11):

h是高度,

b1是下底长度

b2是中间线长度,

b3是上底长度。

图11 求面积的万能公式

请对此进行证明。

回答:

将万能公式应用于上面所说的三种平面图形中,

应用于平行四边形(包括正方形和矩形)(图11.a),得到:

应用于梯形(图11.b),得到:

应用于三角形(图11.c),得到:

由此可见,万能公式是名副其实的。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈