痔になりやすい生活習慣とは?

三角形の面積の公式は、「底辺×高さ÷2」です。
「なんで2で割るの?」と聞かれたら、答えは簡単。
「この三角形と同じ三角形を上下ひっくり返してくっつけてごらん。
平行四辺形になったでしょ。この平行四辺形の面積を2で割ればいいんだよ。」

では、円錐・角錐などの錐体の体積は「底面積×高さ÷3」ですが、
なぜ3で割るのでしょうか?

私が昔中学生の頃、へっぽこな数学教師にこれを質問したところ、
「きっと昔の人が円柱と円錐の容器に水を入れて、その量を比べて
3で割る事を発見したんだと思います。
数学的に証明する事は私には分かりませんが、きっと私なんかよりも
ずっと賢い人が証明する手段を知っていると思いますので、大学に
行ってから先生に聞いてみてください。」などとテキトーな事を言ってました。

さて、錐体の体積の求め方を教えていただけますか?
「積分」がキーワードだと思うんですが…。
(ちなみに私はかなり昔に大学の理系を卒業しました)

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A 回答 (4件)

 積分すれば簡単に出てきます。



例・底面の半径r、高さhの円錐の体積
頂点を原点に、x=hのところが底面の中心になる用の座標を取ると

xのところでの半径は x*r/h で、ここでの面積が π(x*r/h)^2 なので、体積は

∫[0,h]π(x*r/h)^2dx
=(πr^2/h^2)∫[0,h]x^2dx
=(1/3)πr^2h

これは、円柱の体積 πr^2h の 1/3 です。




※中学校の先生は、中学生に積分の説明をするのが無理だと思って「テキトーな事」を言ってたんでしょう。
 まあ、大学の理科系まで行かずとも、高校の積分でできるはなしです。
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森鴎外の『雁』に、東大の医学生がソレの証明を知っているといって自慢する話


が出てきますね。円錐の場合は、積分が避けられませんから、中学生向きの話題
ではないでしょう。角錐の場合は、底面積と高さが共通な錐どうしは体積が同じ
であることを認めてしまえば、体積が柱の1/3であることは示すことができます。
「カバリエリの原理」を検索してみることを勧めます。
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こんなサイトを見つけましたよ。


てかきっと検索すればいやほどでてきますよー。

参考URL:http://nkiso.u-tokai.ac.jp/math/komori/muda/kaku …
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たとえば四角すいであれば、下のサイトにあるようにうまく切断してやると、3個の四角すいに分けられ、立方体の1/3の体積になります。



円すいは定積分ですね。
ttp://www.kwansei.ac.jp/hs/z90010/sugaku2/sekibunh/cube/cube.htm


不親切な回答になってしまい、すみません

参考URL:http://user.kkm.ne.jp/senna/flame.htm
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http://www23.big.or.jp/~lereve/tuugaku/42.html

砂や水を使って、三角錐の容器の体積分の砂や水が、同じ底面積と高さの三角柱の容器に3杯分ぴったり入ることを実験的に確かめる方法(小学6年)
http://kids.gakken.co.jp/campus/parents/faxbox/s_kyoka/sun6/B036212130.pdf
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No4.の補足です。

歴史的な経緯からすると、繰り返しになりますが、和を表すsumあるいはsummationの頭文字をとったものというのが、数学界での定説です。

同様の見解は、次のURLにも出ています。
三重大学で作った解析学のホームページ内の掲示板での質疑です。
そのものズバリの質問と回答が載っています。
http://www.com.mie-u.ac.jp/~kanie/tosm/keiji04/k_result.htm

そもそも曲線図形の面積を求める方法には2つあります。
(たとえば、野崎昭弘他著「微分・積分の意味がわかる」ベレ出版,2000年,p114参照)

1つは原始的な方法で、既にアルキメデスの時代から知られている、
「図形を細かく分けて、直線で囲む形にして近似し、足し合わせる」という、いわゆる区分求積法です。

この足し合わせるという語は、英語などではsumとかsummationといいます。
そして、後述するライプニッツおよびニュートンによる微積分学以降、
離散量あるいは有限個のものの和を表すのに、この頭文字Sに対応するギリシャ語のアルファベットΣが使われ、
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つまり、Sを、sumあるいはsummationの頭文字であるとする根拠がここにあります。そして、今では、曲線図形でない場合でも広く一般的に、図形の面積を表すのにSは利用されています。もちろん、面積をSとおくというのは、規則でも強制でもありません。

さて、もう1つ、曲線図形の面積を求める現代的な方法は、積分を使う方法です。
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その場合、極限値が存在するなら、各Siは、連続量S(x)に書き換えられて、S=∫S(x)dxと表現されます。
そして、この積分記号(インテグラル記号∫)は、ライプニッツの提案によるもので、
離散量の和の記号Σに対応して、連続量の和として、これまた和を意味するSを縦に伸ばした、イメージ的にも優れた記号と言えます。この事実は、
たとえば、ホームページでは
http://www.nikonet.or.jp/spring/integral/print3.htm
書籍では、
船山良三「身近な数学の歴史」東洋書店,1991,pp.308-313.
などでも述べられています。

ところで、面積がSで表されている場合、書き手によっては、ある「領域(sphere)」の面積を表すという意味で、sphereの頭文字Sを使ったということはあり得ることです。
しかし、残念ながら、squareやsurfaceの頭文字であるとするのは、特別の場合を除いて可能性は低いと考えられます。

一般に、数学の文献では、
「面積」には、通常areaを使います。また、四角形の面積には area of square を、円柱の側面積には surface atea of cylinder を使います。つまり、squareは四角、surfaceは曲面の意味です。
これらは、文献では、
William Dunham"The Mathematical Universe",Wiley,1994.
ホームページでは、
http://www.communicatejapan.gr.jp/yuki/algebra/wordsbook.htm
http://www.monjunet.ne.jp/PT/sampo/006.htm
などでも示されています。

以上、補足です。

No4.の補足です。

歴史的な経緯からすると、繰り返しになりますが、和を表すsumあるいはsummationの頭文字をとったものというのが、数学界での定説です。

同様の見解は、次のURLにも出ています。
三重大学で作った解析学のホームページ内の掲示板での質疑です。
そのものズバリの質問と回答が載っています。
http://www.com.mie-u.ac.jp/~kanie/tosm/keiji04/k_result.htm

そもそも曲線図形の面積を求める方法には2つあります。
(たとえば、野崎昭弘他著「微分・積分の意味がわかる」ベレ出版,2000年...続きを読む

Qコンクリートの単位容積重量はいくらぐらい?

一般的なコンクリート塊の単位容積重量はおよそどれぐらいですか。
できたら、Kg/立方mで教えてください。

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コンクリートの単位容積重量(正式には単位容積質量)はコンクリート中の
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Q角すい台の体積

昔習ったような気がしますが
角すい台の体積の公式を教えてください。

Aベストアンサー

A#1の方の探してこられた角垂台の公式であっています。

以下確認の計算法です。
S1=角錐底面積、h+k=角錐の高さ、V1=角錐の体積
S2=小角錐底面積=角錐上面積、k=小角錐の高さ、V2=小角錐の体積
V=角錐台の体積、h=角垂台の高さ
とすると

V1= S1(h+k)/3
V2= S2(k/3)
V = V1-V2 = S1(h+k)/3 - S2 k/3
= S2(k/3)[(S1/S2){(h+k)/k}-1]...(1)

ここで、面積比は高さの2乗に等しいので
S1/S2= {(h+k)/k}^2 
(h+k)/k= (S1/S2)^(1/2)...(2)
h/k= (S1/S2)^(1/2) -1
k= h/{(S1/S2)^(1/2) -1}...(3)

(2),(3)を(1)に代入して
V= (h/3)S2{(S1/S2)^(3/2) -1} /{(S1/S2)^(1/2) -1}
= (h/3)S2{(S1/S2) + (S1/S2)^(1/2) +1}
= (h/3){S1 + (S1S2)^(1/2) +S2}
= (h/3){S1 + S2 +√(S1S2)}

A#1の方の探してこられた角垂台の公式であっています。

以下確認の計算法です。
S1=角錐底面積、h+k=角錐の高さ、V1=角錐の体積
S2=小角錐底面積=角錐上面積、k=小角錐の高さ、V2=小角錐の体積
V=角錐台の体積、h=角垂台の高さ
とすると

V1= S1(h+k)/3
V2= S2(k/3)
V = V1-V2 = S1(h+k)/3 - S2 k/3
= S2(k/3)[(S1/S2){(h+k)/k}-1]...(1)

ここで、面積比は高さの2乗に等しいので
S1/S2= {(h+k)/k}^2 
(h+k)/k= (S1/S2)^(1/2)...(2)
h/k= (S1/S2)^(1/2) -1
k= h/{(S1/S2)^(1/2) -1}...(3)

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Q台形の体積

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Aベストアンサー

S=h/3*{a1a2+b1b2+sqrt(a1a2+b1b2)}っていうのなら、
四角錐のうち、底面に平行な平面で小さな四角錐を切り取ってできる図形(塾の授業では「四角錐台」と呼んでいました)では、相似を使って簡単に示せます。
(以下、切り取った四角錐を(小)、(小)を乗せてもとの四角錐を復活させたものを(大)と呼びます)

(大)と(小)は、頂点を相似の中心とする相似の位置にあり、相似比はa:b(体積比はa^3:b^3)
よって、(小)の高さは、h*{a/(b-a)}であり、求める四角錐台の体積は(小)×{(b^3-a^3)/a^3}となることから、ちょいと計算すればできるはずです。

ところで、私はよく知りませんが、ここでいう「勾配」ってなんでしょうか?そもそも考えられている立体の4本の脚を伸ばすと1点で交わるのでしょうか?(つまり四角錐を切断した形なのか否か?)


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