用微积分解释圆锥体积公式的由来

用微积分解释圆锥体积公式的由来

如果我问你圆锥的体积怎么求?你一定会用关爱智障的眼神回答我:“这还不简单,不就是套个公式就求出来了!”

圆锥体积公式:

是的,你回答得没有错,公式确实是这样的。但我又接着问你:这个公式是怎么得来的呢?

这个时候你一愣,脑袋里回想了一圈大学里的日子,回答到:“用微积分推导一下不就行了!”

于是你耐心的给我解释道:

我们可以把圆锥看作是一个直角三角绕高线旋转一周的得来的,所以,我们就先定义一个底为r,高为h的直角三角形吧:

三角形定义好了,放到坐标系上面去:

将直角三角形绕x轴旋转一周,r就是其圆锥底面圆的半径,h是圆锥的高:

在圆锥上取厚度为dx的圆盘,紫色圆盘的体积=圆的面积*厚度,也就等于:

如下图:

由于f(x) = (r/h)x,所以原式可代换为:

然后对其求定积分:

π和r^2/h^2均为常数,可化简为:

得到不定积分函数F(x)为:

最后根据不定积分函数F(x)求定积分:

好的,你说完了,我的大脑也宕机了。。。

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