圆锥的体积-关于数学问题的作文900字
在六年级,我们学习了圆柱的体积计算。不久后,也了解了圆锥体的相关知识。但是,对于为何等底等高的圆锥是圆柱的1/3,老师并没有详细讲解——只是用倒水的方法试验了一下。所以现在,我想分享自己前几天推导出圆锥计算公式的来龙去脉。
曾几何时,我的哥哥进行了高考的一模。一回到家,他便抱怨道:“哎,数学卷出得也太不好了。有一道题问了三角形的重心,但这个我哪知道呢?根本没了解过。”说罢,他问了问我,“你知道什么叫三角形的重心么?”我毫无头绪,思考了很多与重心有关的知识,绞尽脑汁后回答,“难道是三角形三条高的交点?”只见哥哥苦笑了一声,“我也这么以为,但其实是三条中线的交点。”我恍然大悟,有如醍醐灌顶。
过了几天,我在课外学习时,听老师提到了圆锥与圆柱关系的大致推导过程——十分复杂,甚至涉及到了微积分,因此我一知半解。但在那一刻,我下定了决心要找到一种更为简单的方法。
幸运的是过了不久,这种“更为简单的方法”逐渐在我脑中成型。那一天,我在学校的作业中看见了这样一种题——把一个平面图形绕一条轴旋转一周,问最终形成怎样的立体图形。我想到了圆锥。圆锥体不正是由一个三角形绕一条边旋转一周形成的吗?
于是我开始了探索。同样的,我首先设一个圆锥半径为r,高为h。接着,我的到了三角形的面积:1/2hr。可马上,我遇到了一个非常困难的问题:三角形到底旋转了多长距离?
山穷水尽之时,我找到了哥哥。他在听了我的疑问后,反问了我一句:“还记得一模后我问你的问题吗?”
——重心。重心,是物体各部分受到重力的合力的作用点。终于,我豁然开朗:三角形绕的是重心旋转,而总的距离便是以重心到底面中点为半径的圆的周长。这么一来,只剩下最后一个问题:重心到底面中点距离多长呢?
解决这个问题,我运用了燕尾模型。首先,我画了一个等边三角形,设它为ABC,并连出了它的三条中线(设BC中点为X),交点即重心O。接着,根据燕尾模型,我的到了三角形(AOB+AOC):OBC=2:1,进而推出线段AO:OX=2:1。如此一来,经过多次验证,我的到了:围成圆锥的直角三角形ABC的重心,就在BC边上离B近的三等分点上h/3(无单位)的地方。所以一周的长度为2π·1/3r=2/3πr。因此整个圆锥体积则为2/3πr·1/2hr=1/3πrh,而1/3πrh正是与圆锥等底等高的圆柱的1/3,也是我们现在运用的圆锥体积计算公式。
探索圆锥体积的过程,除了最终的答案,我还学到了很多:要不断探索、在不懂时向他人请教......总而言之,我受益匪浅。
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