Объём произвольного тела вращения

Содержание

Слайд 2

В далеком прошлом, важнейшей задачей египетской и вавилонской геометрии было определение

В далеком прошлом, важнейшей задачей египетской и вавилонской геометрии было определение объема
объема различных пространственных тел. Эта задача отвечала необходимости строить дома, дворцы, храмы и другие сооружения. Объемы зерновых амбаров и других сооружений в виде кубов, призм и цилиндров египтяне и вавилоняне, китайцы и индийцы вычисляли путем умножения площади основания на высоту. Однако древнему Востоку были известны в основном только отдельные правила, найденные опытным путем. В более позднее время, когда геометрия сформировалась как наука, был найден общий подход к вычислению объемов многогранников и тел вращения.
Среди замечательных греческих ученых V-IV вв. до н.э., которые разрабатывали теорию объемов, были:

«Знаете ли Вы, что…»

Архимед

Евклид

Демокрит

Слайд 3

Геометрические тела в архитектурных сооружениях

Геометрические тела в архитектурных сооружениях

Слайд 4

Геометрические тела в архитектурных сооружениях

Геометрические тела в архитектурных сооружениях

Слайд 5

Объем конуса равен одной трети произведения площади основания на высоту.

Иначе говоря, объем

Объем конуса равен одной трети произведения площади основания на высоту. Иначе говоря,
конуса выражается следующей формулой:

Существует много доказательств этой формулы, рассмотрим некоторые из них.

Слайд 6

Первое доказательство.

За величину объёма конуса принимается предел, к которому стремится объем правильной

Первое доказательство. За величину объёма конуса принимается предел, к которому стремится объем
пирамиды, вписанной в конус, при неограниченном удвоении числа сторон её основания.

Слайд 7

Определение объема произвольного тела вращения

Интегральное исчисление, созданное Ньютоном и Лейбницем, превратило вычисление

Определение объема произвольного тела вращения Интегральное исчисление, созданное Ньютоном и Лейбницем, превратило
объемов в стандартную операцию. Она записывается следующей формулой:

Определение объема произвольного тела вращения

Слайд 8

Второе доказательство:

Сечение конуса плоскостью, параллельной основанию, подобно основанию. Если плоскость проходит на

Второе доказательство: Сечение конуса плоскостью, параллельной основанию, подобно основанию. Если плоскость проходит
расстоянии х от вершины, то коэффициент подобия равен
Поэтому площадь сечения Q(x) такой плоскостью равна:
где S - площадь основания.
Значит, объем конуса К будет:

x

H

Sосн

Sсеч

Слайд 9

Третье доказательство:

0

x

y

H

y=kx

α

α

R

У=kx

Третье доказательство: 0 x y H y=kx α α R У=kx

Слайд 10

От теории - к практике…

Задача 1.
Куча песка имеет форму конуса, длина

От теории - к практике… Задача 1. Куча песка имеет форму конуса,
окружности основания которого 31,4 м, а образующая 5,4 м. Сколько трехтонных машин потребуется для вывоза песка, если масса 1м3 песка составляет 2т?

Задача 2.
Вибросито для процеживания окрасочных составов имеет форму конуса. Боковая поверхность его вдвое больше площади основания. Определите вместимость вибросита, если радиус основания R = 20 см.

Слайд 11

«… Читал я где-то,
Что царь однажды воинам своим
Велел снести земли по горсти

«… Читал я где-то, Что царь однажды воинам своим Велел снести земли
в кучу.
И гордый холм возвысился,
И царь мог с высоты с весельем озирать
И дол, покрытый белыми шатрами,
И море, где бежали корабли.»

В своем драматическом произведении «Скупой рыцарь» Александр Сергеевич Пушкин рассказывает одну старинную легенду восточных народов:

Слайд 12

СПРАВКА
1горсть ≈ 0,2 дм3
Войско в 100 000 воинов считалось очень внушительным.
Угол откоса

СПРАВКА 1горсть ≈ 0,2 дм3 Войско в 100 000 воинов считалось очень
≤ 450, иначе земля начнет осыпаться.
Используя полученные знания, проверьте, прав ли Александр Сергеевич Пушкин?

Слайд 13


Решение к задаче 4*. V=0,2. 100 000=20 000(дм3)=20(м3).
Так как H=R, то V=1/3πH3

Решение к задаче 4*. V=0,2. 100 000=20 000(дм3)=20(м3). Так как H=R, то
, Н3=3*Y/π
Ответ: 2,7 метров.

Надо обладать очень богатым воображением,
чтобы земляную кучу в 2,7 м (1,5 человеческого роста) назвать «гордым холмом». Сделав расчет для меньшего угла, мы получили бы еще более скромный результат

Слайд 14

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
У Аттилы было самое многочисленное войско, которое знал древний

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА У Аттилы было самое многочисленное войско, которое знал древний мир.
мир.
Историки оценивают его в 700 000 человек.
Если бы даже все воины Аттилы участвовали в насыпании холма, образовалась бы куча повыше вычисленной нами, но не очень.

Домашнее задание

Попробуйте сами дома вычислить высоту такого кургана и подумать, удовлетворила ли бы такая высота честолюбие Аттилы или нет?

Слайд 15

ЗАДАЧА № 3. Прямоугольный треугольник с катетами 3 и 4 см враща-ется

ЗАДАЧА № 3. Прямоугольный треугольник с катетами 3 и 4 см враща-ется
около прямой, параллельной меньшему из катетов и проходя-щей через вершину меньшего из углов треугольника. Найдите объем тела вращения.

4см

3см