内容正文:
11.1.6 祖暅原理与几何体的体积
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课标阐释 思维脉络
1.理解柱体、锥体和台体体积公式的推导,利用“祖暅原理”将空间问题转化为平面问题.
2.了解球的体积公式,会计算球的体积.
3.熟练运用体积公式求多面体和简单旋转体的体积.
4.掌握柱体、锥体、台体体积公式之间的关系,了解求几何体体积的几种技巧.
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知识点拨
祖暅是我国南北朝时期的数学家,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,则这两个几何体的体积相等.祖暅不仅首次明确提出了这一原理,还成功地将其应用到球体积的推算上.我们把这条原理称为祖暅原理.这一原理在西方文献中称为“卡瓦列里原理”,由意大利数学家卡瓦列里(1598—1647年)独立提出,对微积分的建立有重要影响.
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知识点拨
知识点一:祖暅原理
1.祖暅原理“幂势既同,则积不容异”,即“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,两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积一定相等”.
2.作用:等底面积、等高的两个柱体或锥体的体积相等.
3.说明:祖暅原理充分体现了空间与平面问题的相互转化思想,是推导柱、锥、台体积公式的理论依据.
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微思考
运用祖暅原理来证明两个几何体的体积相等,需要几个条件?分别是什么?
提示:需要三个条件,分别是:
①这两个几何体夹在两个平行平面之间.
②平行于两个平行平面的每一个平面可截得两个截面.
③两个截面的面积总相等.
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微判断
(1)等底等高的两个柱体的体积相同.( )
(2)等底等高的圆柱的体积是圆锥的体积的9倍.( )
(3)在三棱柱A1B1C1-ABC中,有
( )
答案:(1)√ (2)× (3)×
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