2013-08-23

球の体積を中学生レベルで分かる(=証明できる)方法がないか考えている。

webではカヴァリエリの原理採用しているのが多いが、これでは高校レベルだ(小学生でも理解できる子はできるだろうが。)

半径rの球を底面の半径が同じrで、高さ2hの円柱に入れることを考える。

ちょうど重心を通る縦に切り込みを入れると、断面図が縦横それぞれ2rの正方形に半径rの円が内接する格好になる。

この断面図の正方形の面積から円の面積を引くと、4r^2-πr^2になる。

これを対称の軸にしたがって一回転させた体積を、円柱の体積から引いたものが、球の体積になるはずなんだが、これは中学レベルでは無理。

追記:誤字修正、あとちょっと詳しくした。

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