阿基米德和球的相關性質

2020-12-06 新華網客戶端

阿基米德是古希臘偉大的哲學家、數學家、物理學家。在他現存的著作中,有三本是關於平面幾何的,分別是《圓的度量》、《拋物線的求積》和《論螺線》;還有兩本是關於立體幾何,分別是《論球和圓柱》、《論劈錐面體和球體》。

據說,阿基米德十分喜歡幾何,他喜歡在沙盤上畫各種各樣的幾何圖形。在研究幾何的過程中,他創造了用力學原理來證明幾何定理的方法。在阿基米德給他的好朋友——亞歷山大圖書館館長埃拉託色尼的一封信中,他用物理學中的槓桿原理,得出球的體積是,他說:「一旦這個方法確立後,我的同代人或我的後繼者就會利用這個方法又發現一些定理。」

根據阿基米德的研究,可以得出關於圓柱體內球的幾何定理:圓柱體體積是內切球體積的3/2;圓柱體表面積是內切球表面積的3/2。

定理證明如下:設圓的半徑為R,可知圓柱的高為2R。

(1)則圓柱的體積;球的體積為,體積比。

(2)圓柱的表面積,球的表面積為,表面積比。

審核人:丁益祥

本作品為「科普中國-科學原理一點通」原創,轉載時務請註明出處。

 

作者: 張輝   [責任編輯: 李浩]

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