答案是肯定的,确实存在这样的万能公式。这个万能公式的适用范围不仅局限于圆台、圆柱和圆锥,而且对棱台、棱柱和棱锥也适用。这个公式又叫辛普森公式,下面是这个公式的表达式:
其中,h是几何体的高度,b1是下底面的面积,b2是中间截面的面积,b3是上底面的面积。
【题目】证明辛普森公式可以用于下面的几何体:棱台、棱柱、棱锥、圆台、圆柱、圆锥和球体。
【解答】只要分别利用这个公式来求解一下图所示的几何体的体积就可以了。
图 万能公式适用的几种几何体。
如果是圆柱或棱柱(如图,a),有:
如果是圆锥或棱锥(如图,b),有:
如果是圆台(如图,c),有:
如果是棱台,也可以计算出来。如果是球体(如图,d),有:
【题目】万能公式还有一个特点,它还可以用来计算平面图形的面积。比如,平行四边形、梯形、三角形等,但是要把公式中字母的含义稍作修改:
其中,h仍代表高度,b1是下底边的长,b2是中间线的长,b3是上底边的长。
怎么证明呢?
【解答】把公式分别用于三角形、平行四边形、梯形。如图所示。
图 万能公式适用的图形。
如果是平行四边形,有:
如果是梯形,有:
如果是三角形,有:
看来,这个万能公式还真是名副其实。