斜截柱体的体积和侧面积计算一般用重积分和曲线积分计算,有的也可用初等方法计算,但这些方法往往比较复杂。本文介绍一种比较简便的计算方法 。
斜截柱体的体积等于它的直截面(与侧面母线垂直且不与端面相交的截面) 面积与两个端面的重心之间的距离的乘积 。
证明:如图2,斜截柱体的侧面母线与
考虑xoy 平面以上的部分: 设上端面P所在平面的方程为
又因为
同理可证:xoy平面以下部分的体积
所以,该斜截柱体的体积
斜截三梭柱的体积等于它的直截面面积与三条侧棱的平均长度的乘积。
斜截正棱柱的体积等于它的直截面面积与所有侧棱的平均长度的秉积。
推理1可从定理1得到,也可用初等方法证明。推理2可从定理1和推理1得到,也可以只应用推理1来证明。
斜截柱体的侧面积,等于它的直截面的周界曲线的长度乘以通过该周界曲线的重心且与侧面母线平行的直线被夹在两个端面之间的线段长度的积。
例1凡斜截四棱柱、斜截五棱柱等都可分割成斜截三棱柱计算坝,可分割成两个斜截三棱柱,即使当基础面倾斜(指与堤坝垂直的方向)时也适用。
例2 图3所示的半圆直角弯管是由两个斜截柱体构成的,我们来计算其中一段的容积(不考虑管壁厚度)和侧面积。
设该段管子的内侧长为
由于不少的平面图形和平面曲线的重心是已知的,因此采用这一方法来计算斜截柱体的体积和侧面积往往是比较方便的。 2100433B