椭圆面积公式S=πab的一种初等证法

椭圆的面积公式S=πab的证明,要用到微积分的知识,在这里,给出一种初等证法。高中《平面解析几何》上有这样的题(P126第23题):底面直径为12cm的圆柱被与底面成30°角的平面所截,截面为一椭圆。求该椭圆的方程。其图如右(图1),不难发现:椭圆的长半轴a、短半轴b与底面圆的半径r有如下关系: a·cosa=r b=r (a为椭圆面与底面成的角) “—一·—L_/ 由此,我们以椭圆x~2/a~2 y~2/b~2=1的短半轴b为底面圆半径,构造一个圆柱(高h足够大),然后用一个平面去截圆柱,当截面与底面成a角时,得到椭圆截面x~2/a~2     

公式2(S_0)1/2=S1/2 (S′)1/2的推广与应用

在高一《立体几何》中 ,关于台体 (棱台、圆台 )的中截面有这样的一个性质 :2Ｓ0 =Ｓ Ｓ′(《立体几何》Ｐ64 例 2及Ｐ80 习题十第 1 1题 ) .换句话说 ,台体 (棱台、圆台 )的上底面面积Ｓ′、中截面面积Ｓ0 、下底面面积Ｓ的算术平方根Ｓ′、Ｓ0 、Ｓ组成了一个等差数列 ,公差ｄ =12 Ｓ -Ｓ′ .是不是只有中截面与上、下底面的面积具有这种性质 ?其它截面与上、下底面的面积是否具有类似的性质 ?我们不仿看一下 .设台体 (棱台、圆台 )的上、下底面面积分别是Ｓ′、Ｓ ,台体 (棱台、圆台 )的高为ｎｈ ,设Ｓ1 、Ｓ2 …Ｓｎ- 1 分别是过台体 (…     

例谈“定比分点坐标公式引出的结论”的运用

文 [1 ]由线段的定比分点坐标公式类比出丰富的结论 ,可把这些结论综述为 :定理 1　设梯形中平行于底边的截线及上、下底边长分别为ａ0 ,ａ1,ａ2 ,用λ1,λ2 分别表示截得的上梯形与下梯形的高、面积的比 ,则ａｉ0 =ａｉ1 λｉａｉ21 λｉ (ｉ=1 ,2 ) .定理 2　设台体 (指棱台或圆台 )中平行于底面的截面及上、下底面面积分别为Ｓ0 ,Ｓ1,Ｓ2 ,用λ1,λ2 ,λ3分别表示截得的上台体与下台体的高、侧面积、体积的比 ,则(Ｓ0 ) ｉ=(Ｓ′1) ｉ λｉ(Ｓ2 ) ｉ1 λｉ(ｉ=1 ,2 ,3) .下面再给出定理 1 ,2的简洁证明 .定理 1的证明　延长梯形的两腰…     

过圆锥、圆台的母线的截面

在复习立体几何有关旋转体的截面问题时,我向学生提出这样一个问题:“过圆柱、圆锥、圆台的母线的所有截面中轴截面面积是否一定最大?”很多学生认为“轴截面面积一定最大。”有的学生甚至觉得这样一个问题不值得一提。其实不然,圆柱的轴截面面积最大是无可非议的,但圆锥、圆台就不一定如此。例如,高为1而底面半径为3~(1/2)的圆锥的轴截面面积是     

公式2(√S0)=(√S)+(√S')的推广与应用

在高一<立体几何>中,关于台体(棱台、圆台)的中截面有这样的一个性质:2(√S0)=(√S)+(√S')(<立体几何>P64例2及P80习题十第11题).换句话说,台体(棱台、圆台)的上底面面积S'、中截面面积S0、下底面面积S的算术平方根(√S')、(√S0)、(√S)组成了一个等差数列,公差d=12((√S)-(√S')).     

浅谈旋转体中一类截面面积最值的统一性

经过两条母线的截面是圆柱、圆锥、圆台中的一类重要截面 ,其面积的最值问题是这类截面的一个研究重点 .从目前的一些资料和刊物发表的文章来看 ,仅有圆柱、圆锥方面的结论 (见下文中的结论 1、结论 2 ) ,而缺少最重要的圆台方面的结论 .作为补充和完善 ,本文将给出圆台中过两条母线的截面面积最值的一般性结论 ,并进一步阐释圆柱、圆锥、圆台三者之间的和谐统一关系 ,供读者教学或研究时参与 .结论 1　设圆柱的底面半径为ｒ,母线长为ｌ,则过两条母线的截面面积的最大值为 2ｒｌ.证明略 .结论 2　设圆锥的母线长为ｌ,轴截面顶角为 ,则过两…     

Simpson公式的联想

文 [1 ]、[2 ]所介绍的 Simpson公式是指如下的定理　夹在两平行平面之间的几何体 ,如果被平行于这两个平面的任何平面所截 ,截得的截面面积是截面距底平面高度的不超过三次的多项式函数 ,则此几何体的体积为V=h6( S上 +4 S中 +S下 ) , ( 1 )其中 h是几何体的高 ,S上 、S下 和 S中 分别表示几何体的上、下底面和中截面面积 .( 1 )式很容易利用平行截面面积为已知 ,立体体积的定积分方法得到 .设此立体的底面垂直于 x轴 ,下底面过坐标原点、立体的高为 h,平行于底面的截面面积 S( x)=ax3 +bx2 +cx+d,其中 a,b,c,d为常数 ,则此立体体积V=…     

一道高考试题的推广和应用

题如果棱台的两底面面积分别是S、S’，中截面的面积是S0，那么（）．此为1998年高考数学试题中的第（9）题．此题可作如下推广：推广1如果棱台的两底面积分别为S1、S2，一平行于底面的截面将棱台的高自上而下分成的高的比为λ，则截面面积满足推广2如果核台的两底面面积分别为S1、S2，一平行于店面的截面将棱台分成自上而下两部分体积的比为λ，则截面面积满足证明（1）如图1，设截面面积为S，截面到上底面距离为λh，到下底面距离为h，将台体补成锥体后，设锥顶P到上底面距离为x，由截锥体性质定理得当λ＝1时为中截面面积公式．（2）…     

圆锥的轴截面是过顶点的最大截面吗?

去年某出版社出版的一本谈数学选择题的解法与训练的书中,在立体几何部份选入了两道有关过圆锥顶点最大截面的选择训练题: 一、圆锥的高为1,底面半径为3~(1/2),过圆锥顶点的截面面积的最大值是: (A)3~(1/2);(B)2;(C)2(3~(1/2));(D)3, 二、己知圆锥的母线长为l,底面半径为R,如果过圆锥顶点的截面面积最大值为l~2/2,那么有: (A)R/l=(2~(1/2))/2; (B)R/l≥(2~(1/2))/2; (C)R/l>(2~(1/2))/2; (D)R/l<(2~(1/2))/2。书中对这两题给出的答案都是(A)。在这里,可能是编者认定“在过圆锥顶点的所有截面中、圆锥的轴截面的面积最大”。并以这一命题为根据作出这样答案的。那么编者们认定的这个命题正确吗?下面我们将对此作一些分析,从而得出相应的结论。     

对台体截面性质的再认识

有这样一个已被大家所了解的台体截面性质——如果台体 (棱台、圆台 )上、下底面积分别为 S上 、S下 ( S上 相似文献   

证明某直线是圆的切线的常规辅助线作法

证明某直线是圆的切线的主要证题依据是 :(一 )切线的判定定理 :经过半径外端并且垂直于这条半径的直线是圆的切线 ;(二 )圆心到直线的距离ｄ与圆的半径的数量关系 :直线ｌ和⊙Ｏ相切 ｄ =ｒ,即当ｄ =ｒ 直线ｌ和⊙Ｏ相切 .这一证题依据的实质就是 :若圆心到某直线的距离等于半径 ,则此直线是圆的切线 .在大量有关切线判定的题型中 ,常规辅助线的作法通常有以下两种 :一 .连线得半径要证明某直线是圆的切线 ,若此直线与圆有一个明确的交点而经过此点的半径未作出时 ,则连结圆心和此交点 ,得到圆的半径 ,再利用第一个证题依据 ,即切线的判定…     

绕圆台侧面一周最短路程计算的研究

1　问题的提出习题　已知圆台的母线长为 2 ,上、下底面半径分别为 1和 2 ,有一动点 P从下底面圆周上一点 A开始出发 ,绕圆台侧面一周再回到 A点 ,求动点 P经过的最短路程 .为了便于研究 ,把问题一般化 :“已知圆台的母线长为 l,上、下底面半径分别为 r′和r,有一动点 P从下底面圆周上一点 A开始出发 ,绕圆台侧面一周再回到 A点 ,求动点 P经过的最短路程 .”(如图 1 )2　解决方法这是求几何体表面两点间最短距离问题 ,考虑到圆台侧面可展开成平面图形 (一个扇环 ) ,因此 ,把空间问题化为平面问题来解决 ,只需求这个扇环上相应两点间的最…     

半径与切线

由圆的切线性质和其判定定理可知:(1)若一条直线经过半径的外端点且垂直于这条半径,则这条直线是圆的切线;(2)圆的切线垂直于过切点的半径.利用圆的切线性质和其判定定理解决一些有关圆的切线问题时,通常要经过半径来实现,那么怎么来实现呢?下面举例说明.一、见半径,证垂直     

从06年高考试题谈数形结合能力的培养

2006年高考数学湖南文、理卷都特别注重考查学生的数形结合能力,本文通过分析这两套数学试题,浅谈平时教学中如何培养学生的数形结合能力.图11.培养学生作出简图的能力例1(文4)过半径为2的球O表面上一点A作球O的截面,若OA与该截面所成的角是60°,则该截面的面积是A.πB.2πC.3πD.23π分析:要能作出如图1所示的简图,就能很快由已知条件求得截面圆半径为1,故选A.当然,也可不画图,直接在脑中想象出图形,那要很强的空间想象能力.图2例2(文13、理12)已知x≥1,x-y 1≤02x-y-2≤0,,则x2 y2的最小值是.分析:学生必须熟练作出可行域(如图2中的阴…     

巧用辅助圆解竞赛题

近两年来 ,全国初中数学竞赛题中有几道几何题 ,使学生在解答时无从下手 ,找不到解题的途径 ,因而失分率较高 .从这几道题的题设和结论看 ,似乎与圆无关 ,若受定势思维的影响 ,就会对试题束手无策 .但只要借助辅助圆 ,就会使问题得以解决 .本文对这几道题作出解答 ,供同学们参考 .题 1　Ａ1 Ａ2 Ａ3…Ａ9是一个正九边形 ,Ａ1 Ａ2 =ａ ,Ａ1 Ａ3=ｂ ,则Ａ1 Ａ5等于 (　　 ) .(Ａ)ａ2 +ｂ2 　　 (Ｂ)ａ2 +ａｂ +ｂ2(Ｃ) 12 (ａ +ｂ) (Ｄ)ａ +ｂ(2 0 0 2年全国初中数学竞赛题 )剖析　这道题是一个正九边形 ,边数较多 ,一般情况下 ,只需作出正九…     

参赛应用题选登

编者按:本刊公布举办“应用题设计竞赛”的通知之后,得到了读者的大力支持.从本期开始,本刊将对入选的应用题进行连载.为了公平、公正地做好评奖工作,欢迎读者对参赛题目进行评议,有独到见解的评议文章本刊将登载.欢迎读者继续踊跃参加应用题设计竞赛工作和评议工作.题1图　　题1　医院在给患者输液时,常将输液瓶竖直倒挂在输液架上,如右图,输液开始时(ｔ=0),瓶内药液为一个圆柱与一个圆台的组合体,圆柱的高为9ｃｍ,底面圆的直径为8ｃｍ,圆台的高为3ｃｍ,母线与底面成45°角.输液开始后滴管内匀速滴下球状药液,若球的半径Ｒ=310ｍｍ,要使瓶…     

关于“半圆的周长“之我见

人教版 2 0 0 0年第一版九年义务教育三年制初级中学教材 [下简为 (义务教材 ) ](代数 )第一册 (上 )第 1 47页上 .有这么一道习题 :“圆的半径为 rcm,则半圆的面积为　　　 ,半圆的周长为　　　”(第 4题 (2 ) )这道题的两个空白处应各填多少 ?《新编教师教学用书 (代数 )》第一册 (上 )第 2 87页上的答案分别为 12 πr2 cm2 和 (πr 2 r) cm.毫无疑问 ,前一个答案是正确的 ,但对后一种填法笔者却不敢苟同 .1　“半圆的周长”的提法值得推敲我国著名物理学家何祚庥教授曾说过 :科学工作者是很注重概念的 (大意 )——在“中国首届律师电视…     

新题征展(50)的更正

由于春节期间审校的失误 ,至使本刊2 0 0 4年第 2期中的《新题征展 ( 50 )》出现两处错误 ,特此更正 .1 .河南省泌阳一中高三 ( 1 )班孙双翼同学来信指出 ,第 1 ( 3)题 ,四边形 ABCD为矩形即能满足题设条件 .原答案错在“类似又得 | a| =| b| .2 .沈阳市大东区市五中高钧老师和湖北省南漳县一中刘光清老师来信指正 :第 3题应选 ( B) ,而不是选 ( D) .原题错在 :圆的半径为 R( R>0 )而不是 1 .因此又　∵　 y1=Rsinα,x1=Rcosα,y2 =Rsinβ,x2 =Rcosβ.由韦达定理得x1 x2 =- m,x1x2 =m2 - R22 .∴ sin(α β) =sinαcosβ cosαsin…     

圆台特征量的一组性质及其应用

在数学学习中 ,若经常总结一些问题 ,则对于灵活解题 ,促进学习水平提高都是有益的 ,同时也与现在中学数学素质教育要求的“要重视知识的形成过程和发展过程”相一致 .为此本文介绍圆台特征量的一组性质及其证明 ,并说明它们在解题中的应用 ,供同学们参考 .性质 1　圆台的母线与较大的底面所成的角为θ ,侧面展开图扇环的圆心角为 φ ,则 φ =2π·ｃｏｓθ .证　设圆台两底半径分别为ｒ和Ｒ (ｒ <Ｒ) ,母线为ｌ,则 φ =Ｒ -ｒｌ ·2π .由题设知 :ｃｏｓθ=Ｒ -ｒｌ ,代入上式得φ =2π·ｃｏｓθ .性质 2　圆台的母线与较大的底面成θ角 ,…     

2006年浙江省台州市中考数学试卷

一、选择题(有12小题,每小题4分,共48分)第2题图1.下列各数中是正整数的是()A.-2B.1C.0.3D.22.如图,长方体的面有()A.4个B.5个C.6个D.7个3.下列计算正确的是()A.3x-2x=1B.3x 2x=5x2C.3x·2x=6xD.3x-2x=x4.直径所对的圆周角是()A.锐角B.直角C.钝角D.无法确定第5题图5.如图,圆锥的母线长为5cm,底面半径为3cm,则此圆锥的高线长为()A.4cm B.5cmC.3cm D.8cm6.方程x2-4x 3=0的两根之积为()A.4B.-4C.3D.-37.要使根式x-3有意义,则字母x的取值范围是()A.x≥3B.x>3C.x≤3D.x≠38.若反比例函数y=xk的图象经过(-2,1),则k的值为()A.-2B.2C.-…