No.3ベストアンサー
- 回答日時:
以前にも同じような質問がありました.
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=88241
他にも
http://www.rd.mmtr.or.jp/~bunryu/kyuu1.shtml
もっと知りたければ
http://search.yahoo.co.jp/bin/query?p=%bf%ed+%c2 …
この回答へのお礼
お礼日時:2005/09/22 00:46
角錐は、なんとなく説明できそうです。
円錐は、球を使えば、説明できそうです。ただし、最初の方がおっしゃっている?ように、どうしても極限の話になりそうな気がします。
No.1
- 回答日時:
中学1年でしたら「実験」で1/3になっているとするしかない気がします。
1/3という比例定数自体、積分計算の中ででてくるものですし…
そもそも中学生って文字式に拒絶反応示す子が多いですしね。
一応1年生でも根気があれば理解可能な証明を(実際には3年生でも理解できるのはクラスに1人もいないと思います)
底面の円が半径r、高さがhの円錐を考える。
この円錐を底面に水平な面でn個にスライスします。(それぞれ厚さh/nのプリン型(一番上は円錐)になります。
このときめちゃくちゃ細かく切ると1つ1つのプリン型は円柱で近似できます。
一番上は半径r/n、高さh/n。2番目は半径2r/n、高さh/n…k番目は半径kr/n、高さh/n。…最後のn番目は半径nr/n(=r)、高さh/nの円柱と見なせます。
つまり円錐の体積をVとすると
V=π(r/n)^2×h/n(1+2^2+…+n^2)となります。
1+2^2+…+n^2=1/6n(n+1)(2n+1)という公式を使うと
V=1/6πr^2h(1+1/n)(2+1/n)
となります。
nは非常に大きいという前提なので1/nは事実上0です。(これは実際にnをだんだん大きくして実験してあげて下さい)
すると確かにおなじみの公式にたどり着きます。
どこかで極限操作がからむ以上、大筋はこんな証明になりそうです。
パップスギュルダンの定理を使うのも手ですが結局パップスギュルダンの定理の証明も極限操作がからみますし…
まあパップスギュルダンの定理の証明の方がまだこの証明よりも直感的に理解しやすい気もしますが。
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