張新維
我們知道,平面圖形與立體圖形之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,比如在學(xué)習(xí)圓柱和圓錐的時候,我們就“通過長方形、三角形的旋轉(zhuǎn)”來“制造”圓柱和圓錐。利用這些聯(lián)系,我們來尋找圓錐體積的奧秘。
首先,我們制作一個直角三角形,然后通過折疊來發(fā)現(xiàn)其中的秘密。
圖中,E、D分別是三角形一條直角邊和斜邊的中點,F(xiàn)是底邊的中點,最后的那個圖中,四個小三角形應(yīng)該是一樣大,所以ED=BF=FC,即ED是BC的一半。這個結(jié)論在數(shù)學(xué)上被稱為“中位線定理”,即:連接三角形兩邊中點的線段叫作三角形的中位線,三角形的中位線平行于第三邊并且等于第三邊邊長的一半。
了解了這個定理,我們再來看看三角形旋轉(zhuǎn)之后形成的圓錐存在什么樣的奧秘。
如圖,一個圓錐形容器中有1升水,水面高度正好是圓錐高度的一半。這個容器還能裝多少升水?
讀完題目,你一定會說:什么?就告訴一個數(shù)量就讓我們來解答?這也太難為人了吧!
是的,雖然只有一個數(shù)量,但是還有另一個條件“水面高度正好是圓錐高度的一半”。如果你記住了三角形“中位線”的有關(guān)知識,并且還想到三角形旋轉(zhuǎn)后可以形成一個圓錐形,那么這個問題就很簡單了。
設(shè)小圓錐的高是h,底面半徑是r,則大圓錐的高就是2h,底面半徑是2r。
小圓錐的體積是:π×r×h×1/3=1/3πrh,
兩相比較,大圓錐的體積是小圓錐體積的8倍,也就是說大圓錐能裝8升水,所以這個容器還能裝7升水。
以后,再有人問你這樣的問題,聰明的你,是不是就能立刻答出來了?