pappus theorem 計算ツール
pappus theorem 計算ツール(無料・オンライン)。数値を入力すると瞬時に結果が表示され、計算式・手順・計算例も確認できます。すべてブラウザ内で計算され、登録は不要です。
中国語版: 帕普斯定理在线计算器
原理:亚历山大的帕普斯(公元 4 世纪,《数学汇编》第七卷,亦归名古尔丁定理)给出两个旋转体定理。第一定理(体积):平面图形绕不相交轴旋转一周,体积 = 图形面积 × 质心经过的路程,V = 2π·d̄·A。圆盘旋转成环面:A = πr²、d̄ = R,故 V = 2πR·πr² = 2π²Rr²。第二定理(面积):平面曲线绕不相交轴旋转的侧面积 = 弧长 × 弧质心路程,S = 2π·d̄·L。半圆弧旋转成球面:L = πr、半圆弧质心距 = 2r/π(由 ∫ sin t dt / π),故 S = 2π·(2r/π)·πr = 4πr²——阿基米德的球面积公式由此一行得出。两定理把「旋转体」问题整体化归为「找质心」,是积分史前最深刻的几何求积。
步骤:输入环面的 R 与 r(需 R > r 保证自不相交),输出闭式体积、以 2000 段复合高斯求积对生成圆盘做的数值校验,以及半圆弧旋转成球面的面积对拍(含数值弧长与数值质心)。
示例:R = 3、r = 1 时环面体积 = 59.217626406536(= 2π²·3),数值校验 = 59.217626483972;r = 1 球面面积 = 12.566370614359,数值校验 = 12.566370614359;半圆弧质心 = 0.636619772368(理论 2/π ≈ 0.636619772368)。
注意事项:需 R > r(R = r 时环面自切成角环,轴穿过生成图形,定理前提失效);两定理只适用于与轴不相交的图形;体积数值校验对圆盘边缘(被积函数含 √ 的端点奇异)使用 2000 段复合求积,误差小于 1e-6;环面体积亦可用二重积分 ∫∫ 2πx dA 直接算得,两条路径必相等。
相关:球体积与表面积工具给出阿基米德球公式族;质心工具实现一般图形的形心积分;圆柱体积是环面 R → ∞ 的退化极限。
pappus theorem 計算ツールの使い方
- 各入力欄に自分の数値を入力します — 各欄に求める値の説明があります。
- 入力すると結果は即座に更新されます。「計算」ボタンは不要です。
- 結果カードで主要な数値、手順、実務上の注意点を確認できます。
よくある質問
pappus theorem 計算ツールは無料ですか?
はい — Calcton の数学の計算ツールはすべて無料で、登録も不要です。入力データはブラウザ内で処理され、サーバーには送信されません。
このツールの中国語版はありますか?
はい。上の中国語版へのリンクをご利用ください。同じ計算ツールを簡体字中国語インターフェースで利用できます。
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数学の計算ツールについて
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