你知道什麼是辛普森公式嗎?它是如何計算物體的體積和面積的?

2020-11-29 電子通信和數學

立體幾何中的辛普森公式可以把圓柱,圓錐,臺和球的體積計算統一起來,本文將談談辛普森公式的統一美的特徵及其運用。

1.辛普森公式的內容及證明:

如果垂直於x軸的立體的截面積s=s(x), x∈(a,b),是x的不高於三次的函數,則此立體的體積是:

證明:設s(x)=Ax^3+Bx^2+Cx+D則有

a,b中間值

證畢

2,辛普森公式在推導有關旋轉體及多面體的體積公式中的應用

(1)推導柱體體積公式:

設柱體上,下底面的面積為m,s中截面的面積為n,高為h,那麼辛普森公式有

<1>若令m=0,n=s/4,可得椎體體積為v=sh/3

<2>若令m=n=s,可得圓柱體體積為v=sh

<3>若令m=s=0,h=2r,n=πr^2,可得球體體積為v=4/3πr^3

例如:如圖所示,某一球缺高為h,所在球半徑為r,取某一個垂直x軸的截面,令PN=x

則截面面積為

推導旋轉橢圓球體體積公式:

有橢圓所圍成的的圖形繞其某一對稱軸旋轉而成的橢圓球體體積,可由辛普森公式推得,令x(-a,a)則垂直x軸的截面為s(-a)=0,s(a)=0,s(0)=πb^2,

該結論可由定積分來計算體積公式得到驗證

3.辛普森公式推導有關平面圖形的面積

我們可將辛普森公式中的s(a),s(b),s((a+b)/2)改為平面圖形的上,下底邊p,m和中位線的長n,就得到

這樣便可求得有關平面圖形的面積

例如:梯形面積的推導

三角形,矩形,正方形,菱形等面積公式都可有此得出

相關焦點

  • 幾何物體的面積體積和周長
    《幾何物體的面積體積和周長》(李君輝/微博:陰山遊牧李-君-輝)1,[cp]#科普##自然物質的數學原理##數學##函數##公式# 將三角函數都化成tan (x /2)的形式,這是常用的,常用的經常很效率。
  • 圓錐體積計算公式的直觀解釋
    我不知道這是哪裡看到的比喻,其實我知道類似的記憶口訣或方法有很多,但我個人並不支持這種記憶法。理由很簡單,這種口訣或者記憶方法除了讓孩子生硬地記住相關公式以外,沒法傳授給孩子任何有用的知識。試問:奇數和壞孩子有什麼關聯?偶數和好孩子又有什麼關聯?可以這麼說,兩者之間半毛錢關係都沒有。如此牽強附會的口訣有多少意義呢?嚴格來說,這些都不是數學。
  • 球的表面面積如何計算,公式如何推導
    今天要解決的問題是:球的表面積公式是如何推導出來的?接下來,為大家介紹兩種推導球體表面積公式的思路!🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹🌹第一種思路🌱把圓球分割成若干個圓柱體,求每個圓柱體的側面積,然後把每個圓柱體的側面積相加,相加後就得出了球體的表面積。
  • 正方體的體積等於什麼? 正方體的體積公式什麼
    正方體的體積=稜長×稜長×稜長,用字母表示為V=a³。體積公式是用於計算體積的公式,即計算各種幾何體(比如:圓柱、稜柱、錐體、臺體、球體、橢球體等)體積的數學算式。  不同圖形體積計算公式:  1、正方體體積=a³ a為稜長。  2、長方體體積=長×寬×高。
  • 體積很小,但面積無限大的物體——解釋了一個數學悖論
    你可能聽過他的作品,因為他在大氣壓力和氣壓計的發明。由於託裡切利也對數學感興趣,他問道:有可能有一個有限體積和無限表面的物體嗎?首先,這樣的事情對我們大多數人來說似乎是不可能的。然而,數學告訴我們這樣的事情是可能發生的。託裡塞利自己回答了他的問題,發現了「託裡塞利小號」,它的表面積是無限的,但它的體積是有限的。他的發現被視為一個「不可思議」的悖論。
  • 圓柱的體積
    下面長方體、正方體和圓柱的底面積都相等,高也相等。①.長方體和正方體的體積相等嗎?為什麼?②猜一猜,圓柱的體積與長方體、正方體的體積相等嗎?,用什麼方法驗證呢?    板書:圓柱的體積大家都看到圓柱的底面是一個圓形,在學習圓面積計算時,我們把圓轉化成哪種圖形來計算呢?   (演示課件:圓轉化成長方形)    我們能不能把圓柱也轉化成我們學過的立體圖形來計算呢?把圓柱的底面分成許多相等的扇形,然後把它切開,像這樣拼起來,得到一個近視的長方體。③觀察一下,回答以下問題。
  • 如何計算圓的體積和面積
    圓面積公式為s=πr2或/s=πd2÷4,圓的周長公式為C=2πr或C=πd,r=C÷π÷2/d=C÷π。圓柱的體積公式為底面積ⅹ高,圓錐的體積等於三分之一底面積x高。  1圓的性質  在一個平面內,一動點以一定點為中心,以一定長度為距離旋轉一周所形成的封閉曲線叫做圓。圓有無數個點。
  • 三角形面積計算公式
    三角形面積計算公式   教學目標   1.理解三角形面積公式的推導過程,正確運用三角形面積計算公式進行計算.   2.培養學生觀察能力、動手操作能力和類推遷移的能力.   3.培養學生勤於思考,積極探索的學習精神.
  • 牆面翻新時刷牆面積如何計算,牆面面積計算公式
    在牆面翻新過程中,面漆是非常重要的一個部分,要想把面漆刷好,面漆材料的選擇和用量的計算自然也是十分重要的,但很多人對此都還不是十分了解,現在我們就一起來探討一下牆面翻新面漆材料該如何選擇?牆面翻新塗料用量又該如何計算。
  • 工程造價專業資料:梯形體積計算公式?
    工程造價專業資料:梯形體積計算公式?  重磅!2020年內蒙古二級造價工程師考試12月20日考試   梯形體積計算公式?  第一種:梯形的體積=(上底+下底)×高÷2×總長度  第二種:把四稜台延長成椎上截面面積為s,下截面r,臺高為h,那麼體積=1/3(r-s)*h.
  • 微積分下的不規則圖形的體積計算原理
    在幾何學中,規則的三維圖形,如立方體,稜錐等,它們的體積簡單易得,我們可以用特定的公式來計算但是,當涉及曲率時,所有這些公式都是無用的,幸運的是,我們之前在二維區域上進行線段的計算同樣可以延伸到平面區域或橫截面上,來計算它們的體積
  • 梯形的面積計算公式
    同學們知道什麼樣的圖形叫作梯形?梯形具有什麼樣的特徵?
  • 三角形的面積公式
    三角形的面積公式:   1、標題《三角形的面積》   2、教學目標:   知識與技能目標:a、運用已有的知識和轉化的數學思想,推導三角形的面積計算公式;b、理解並掌握三角形的面積計算公式;c、能正確計算三角形的面積   過程與方法目標:通過動手操作,讓學生經歷操作、觀察、討論、歸納等數學活動
  • 四個計算圓柱的體積常用公式(附例題)
    圓柱的體積是六年級下冊第三單元的知識點。利用圓柱的體積公式計算圓柱的體積顯得尤為重要。讓我們一起來複習一下吧!第一個計算圓柱的體積公式新課是怎樣引出圓柱的體積的呢?你還記得那個操作不?分析:面積知道,而高就是此題的深。高表示放地球表面,而深就是向地下量。將數值代入公式V=3.14x2=6.28立方米6.28立方米=6280立方分米=6280升答:這個蓄水池可以蓄水6280升。
  • 初中物理:體積公式及測量(量筒、量杯)
    本文我們來講一講體積的特殊測量方法。這裡所說的特殊方法主要是針對形狀不規則的物體的體積進行測量,所要用到的器材就是量筒和量杯。我們先來回顧一下形狀規則的物體體積怎麼計算,我們在小學和初中階段學習的規則物體無非是正方體、長方體、圓柱體、圓錐體這四個,它們的體積也都是通過數學公式進行計算。
  • 各種體積計算公式
    >側面積=底面圓的周長×高表面積=上下底面面積+側面積體積=底面積×高圓錐體積=底面積×高÷3長方體(正方體、圓柱體)的體積=底面積×高名稱 符號 周長C和面積S正方形 a—邊長 C=4aS=a2:體積=底面積×高 ,如果用h代表圓柱體的高,則圓柱=S底×h   長方體的體積公式:體積=長×寬×高   如果用a、b、c分別表示長方體的長、寬、高則  長方體體積公式為:V長=abc   正方體的體積公式:體積=稜長×稜長×稜長.
  • 面積計算
    所以幾何學誕生之初就和面積的計算息息相關。 我們知道計算面積最好的辦法就是微積分,有了這個神器,媽媽再也不用擔心我算面積的事情了。但是對於小學生來說,這個超綱了。。。 何況微積分也必須是以承認矩形的面積等於長乘以寬為基礎的。事實上,在處理這些邊界不是直線段圖形面積的時候,古希臘人體現出了高超的計算技巧。
  • 高中數學易錯點、重難點系列之:巧記空間幾何體的面積和體積公式
    >大家好,我是青蒿數學宋老師,今天分享的內容是關於必修二第一章中的空間幾何體的面積和體積公式。這部分的公式比較多,共涉及兩大類幾何體——多面體和旋轉體,兩個主題——面積和體積,其中面積又分為表面積和側面積。
  • 球的體積公式
    數學上把物體所佔空間的大小稱為物體的體積,那麼我們如何來確定一個西瓜的體積呢?西瓜往往不同於立方體,長方體,偏偏長成個球形,要知道西瓜體積還得先知道球的體積計算公式,今天我們就來推導一下球的體積公式V=4/3πR³預備知識先證明下面等式
  • 常用數學面積、體積公式
    1.三角形的面積=底×高÷2     公式 :S= a×h÷22.正方形的面積=邊長×邊長    公式 :S= a×a