阿基米德和球的相关性质

阿基米德是古希腊伟大的哲学家、数学家、物理学家。在他现存的著作中,有三本是关于平面几何的,分别是《圆的度量》、《抛物线的求积》和《论螺线》;还有两本是关于立体几何,分别是《论球和圆柱》、《论劈锥面体和球体》。

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据说,阿基米德十分喜欢几何,他喜欢在沙盘上画各种各样的几何图形。在研究几何的过程中,他创造了用力学原理来证明几何定理的方法。在阿基米德给他的好朋友——亚历山大图书馆馆长埃拉托色尼的一封信中,他用物理学中的杠杆原理,得出球的体积是

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,他说:“一旦这个方法确立后,我的同代人或我的后继者就会利用这个方法又发现一些定理。”

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根据阿基米德的研究,可以得出关于圆柱体内球的几何定理:圆柱体体积是内切球体积的

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;圆柱体表面积是内切球表面积的

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定理证明如下:设圆的半径为

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,可知圆柱的高为2R。

(1)则圆柱的体积

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;球的体积为

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,体积比

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(2)圆柱的表面积

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+

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=

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,球的表面积为

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,表面积比

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审核人:丁益祥

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