“我給你介紹一個祖暅原理。”
迴到內室,馬俍便於桌前坐下,拿出昨晚為了給兩女解說而幻化的紙筆。
“古時候有個數學家也是天文學家叫祖衝之,他有個兒子叫祖暅,兩父子便是計算球體積的祖師爺,他們發明的這個原理後來便叫祖暅原理。”
馬俍在紙上寫下祖氏父子名字,秦眉不感興趣,便去收拾房間,整理新床鋪了,劉伶倒是很有興致,陪玉河一起學習。
“這個原理的內容是‘冪勢既同,則積不容異’。‘冪’是截麵積,‘勢’是立體的高。意思是兩個同高的立體,如在等高處的截麵積相同,則體積相等。”
馬俍順手拿出抽屜內昨晚用於演示的一疊硬幣,疊成各種模樣的柱形:“比如這個硬幣疊成的圓柱,雖然形狀不一樣,但是在每一層始終是等大的那個硬幣,總體積便等於所有硬幣的體積之和,始終不變。這就是冪勢相同,體積也相同。”
“嗯,明白。”玉河點頭應道,劉伶亦微笑同意。
“如果我們畫一個半徑為r的半球,”馬俍在紙上作圖,畫了一個底麵朝下的半球,“再以球底麵為底,畫一個外切圓柱體,然後再畫圓柱體的內切正圓錐。”
馬俍以圓柱體上底麵為底,下底麵圓心為頂,作了一個正圓錐。
“你已經自學了簡單的三角函數,我們取底麵高h處作圖,設圓半徑與底麵夾角為θ,則可知該高度球的截麵積為π(rcosθ)?2,”馬俍繼續在圖上畫出一根輔助線,“現在我們作出該高度圓錐麵的半徑,和高度h恰好構成一個45?o角。於是我們可以知道該高度圓錐麵積為π(rsinθ)?2,而在同一高度,圓柱的截麵積是πr?2,於是得到,π(rcosθ)?2=πr?2-π(rsinθ)?2,說明等高處,球的截麵積等於圓柱的截麵積減去圓錐的截麵積。
“由祖暅原理,假設我們已經知道圓錐的體積,那麽半球的體積便等於圓柱的體積減去圓錐的體積,進一步便可求出球的體積。”
“終於明白了,謝謝殿下!”玉河點頭,臉上露出輕鬆的愜意。
“三角函數是什麽?”劉伶表示沒懂。
“這個書裏有。”玉河舉起《初等數學》塞到劉伶手中,“等下我們可以討論。”
“好的,謝謝妹妹。”劉伶微微笑道。
“不客氣。”玉河對這個美麗的姐姐頓生好感。
“還有問題嗎?”馬俍見兩人對上了眼,亦很高興。
“還有還有!”玉河連忙說道,“關於這個正圓錐體體積,我是這樣處理的,我將半徑、高與母線所構成的直角三角形,繞高旋轉一周,則隻需要用這個三角形麵積乘以某一點的路徑長度就可以求出體積。隻是這個點找不好。”
“重心。三條中線的交點,因其與均勻等厚三角形薄板的物理重心重合而得名,進一步說,這個點就是代替整個三角形麵旋轉的那一點。所以隻需算出它的旋轉周長,就可以計算出圓錐體的體積。”馬俍解釋道。
“物理重心又是什麽?”玉河問道。
“這是物理學內容,你先把數學了解一遍,我再給你教材。”
“好,這個我可以自己再算。那麽如果是斜圓錐體呢?體積如何處理?”玉河追問。
“這個的話,我們就要用到微分思想了,相當於把圓錐體平行於底麵截成無數個很薄的硬幣,然後把所有的硬幣體積相加就可以了。在初等數學中,我們可以借助數列求和公式求解,而到了高等數學,可以定積分求解。證明過程我可以先寫給你看,也許過兩天你就看懂了。”
“好吧,”玉河點點頭,“那麽如果是不規則曲線繞軸旋轉形成的體積呢?怎麽計算?”
馬俍有些為難地撓撓頭,這家夥實在太難纏了:“原則上,如果是可以用函數表達的曲線,還是可以用定積分求解,如果是完全無規則,則隻有靠計算機讀取傳感數據處理了。”
“計算機?”玉河眼睛一亮,“這是什麽好東西?”
馬俍無力地指了指牆角一個電腦模型:“那就是一台小型的計算機模型,至於其具體內容隻有改天再說了。”
玉河乍了乍舌,見好就收:“謝謝殿下。玉河還是先和伶姐姐一起自學吧。”
夜色已深,秦眉對數學不感興趣,獨自上床休息了,劉伶和玉河則興致勃勃開始討論。
馬俍難得脫身,便又迴到了靜室,開始修煉。
經過昨晚的折騰,馬俍現在全身空虛,神力海綿體更是幹燥得仿佛要著火。
眼觀鼻,鼻觀心,心內無物,馬俍入靜。
神識散開,很快便找到了三座神像,功德線比昨天仿佛又有了些許增多,在馬俍指揮下,眾多功德線一頭紮入炎都城及其附近大地,一頭匯聚到自己身上,神像是其中轉站。
炎都城的神力金光海洋似乎比昨日更加充盈,估計是馬俍原本的神丹碎裂之後,融入了地下的緣故。
“聚!”馬俍低喝一聲。
金光點點匯聚,很快便順著眾多的功德線聚集成河,朝著馬俍而來,雖然因為缺少神丹的漩渦吸聚效應使得其速度比昨天遜色不少,但比起一個月前,那自不可同日而語。
神力海綿體比起神丹碎裂前明顯膨脹了不少,在密集的神力金光流的灌溉下,足足花了一個時辰才勉強將身體神力恢複飽滿。
馬俍長舒了一口氣。有了上次的經驗,要想凝聚神丹,還得先凝結一個氣核,猶如雨滴的形成必須有一個凝結核一樣。
稍作休息之後,心意帶領氣脈在周身輪轉,很快丹田便冒出一股熱流擴散全身,暖洋洋的很是舒服,四肢百核仿佛有著用不完的力氣。
“收!”馬俍輕喝一聲。各股熱流便逆向返迴丹田之內,凝聚成團,仿佛一個小小的會發熱發光的丹丸,懸浮在體內。
“凝!”馬俍開始神丹凝聚。
全身的神力金光在馬俍意念引導之下,迅速朝丹田湧去,很快便在丹田氣核表麵凝聚,隨著壓力增大,逐漸滲透到氣核之內,與氣核合二為一。
又是一個時辰過去,馬俍終於鬆了一口氣。
內視丹田,此時一個小小的金色小球正懸浮其內,純淨無暇,煞是可愛。
迴到內室,馬俍便於桌前坐下,拿出昨晚為了給兩女解說而幻化的紙筆。
“古時候有個數學家也是天文學家叫祖衝之,他有個兒子叫祖暅,兩父子便是計算球體積的祖師爺,他們發明的這個原理後來便叫祖暅原理。”
馬俍在紙上寫下祖氏父子名字,秦眉不感興趣,便去收拾房間,整理新床鋪了,劉伶倒是很有興致,陪玉河一起學習。
“這個原理的內容是‘冪勢既同,則積不容異’。‘冪’是截麵積,‘勢’是立體的高。意思是兩個同高的立體,如在等高處的截麵積相同,則體積相等。”
馬俍順手拿出抽屜內昨晚用於演示的一疊硬幣,疊成各種模樣的柱形:“比如這個硬幣疊成的圓柱,雖然形狀不一樣,但是在每一層始終是等大的那個硬幣,總體積便等於所有硬幣的體積之和,始終不變。這就是冪勢相同,體積也相同。”
“嗯,明白。”玉河點頭應道,劉伶亦微笑同意。
“如果我們畫一個半徑為r的半球,”馬俍在紙上作圖,畫了一個底麵朝下的半球,“再以球底麵為底,畫一個外切圓柱體,然後再畫圓柱體的內切正圓錐。”
馬俍以圓柱體上底麵為底,下底麵圓心為頂,作了一個正圓錐。
“你已經自學了簡單的三角函數,我們取底麵高h處作圖,設圓半徑與底麵夾角為θ,則可知該高度球的截麵積為π(rcosθ)?2,”馬俍繼續在圖上畫出一根輔助線,“現在我們作出該高度圓錐麵的半徑,和高度h恰好構成一個45?o角。於是我們可以知道該高度圓錐麵積為π(rsinθ)?2,而在同一高度,圓柱的截麵積是πr?2,於是得到,π(rcosθ)?2=πr?2-π(rsinθ)?2,說明等高處,球的截麵積等於圓柱的截麵積減去圓錐的截麵積。
“由祖暅原理,假設我們已經知道圓錐的體積,那麽半球的體積便等於圓柱的體積減去圓錐的體積,進一步便可求出球的體積。”
“終於明白了,謝謝殿下!”玉河點頭,臉上露出輕鬆的愜意。
“三角函數是什麽?”劉伶表示沒懂。
“這個書裏有。”玉河舉起《初等數學》塞到劉伶手中,“等下我們可以討論。”
“好的,謝謝妹妹。”劉伶微微笑道。
“不客氣。”玉河對這個美麗的姐姐頓生好感。
“還有問題嗎?”馬俍見兩人對上了眼,亦很高興。
“還有還有!”玉河連忙說道,“關於這個正圓錐體體積,我是這樣處理的,我將半徑、高與母線所構成的直角三角形,繞高旋轉一周,則隻需要用這個三角形麵積乘以某一點的路徑長度就可以求出體積。隻是這個點找不好。”
“重心。三條中線的交點,因其與均勻等厚三角形薄板的物理重心重合而得名,進一步說,這個點就是代替整個三角形麵旋轉的那一點。所以隻需算出它的旋轉周長,就可以計算出圓錐體的體積。”馬俍解釋道。
“物理重心又是什麽?”玉河問道。
“這是物理學內容,你先把數學了解一遍,我再給你教材。”
“好,這個我可以自己再算。那麽如果是斜圓錐體呢?體積如何處理?”玉河追問。
“這個的話,我們就要用到微分思想了,相當於把圓錐體平行於底麵截成無數個很薄的硬幣,然後把所有的硬幣體積相加就可以了。在初等數學中,我們可以借助數列求和公式求解,而到了高等數學,可以定積分求解。證明過程我可以先寫給你看,也許過兩天你就看懂了。”
“好吧,”玉河點點頭,“那麽如果是不規則曲線繞軸旋轉形成的體積呢?怎麽計算?”
馬俍有些為難地撓撓頭,這家夥實在太難纏了:“原則上,如果是可以用函數表達的曲線,還是可以用定積分求解,如果是完全無規則,則隻有靠計算機讀取傳感數據處理了。”
“計算機?”玉河眼睛一亮,“這是什麽好東西?”
馬俍無力地指了指牆角一個電腦模型:“那就是一台小型的計算機模型,至於其具體內容隻有改天再說了。”
玉河乍了乍舌,見好就收:“謝謝殿下。玉河還是先和伶姐姐一起自學吧。”
夜色已深,秦眉對數學不感興趣,獨自上床休息了,劉伶和玉河則興致勃勃開始討論。
馬俍難得脫身,便又迴到了靜室,開始修煉。
經過昨晚的折騰,馬俍現在全身空虛,神力海綿體更是幹燥得仿佛要著火。
眼觀鼻,鼻觀心,心內無物,馬俍入靜。
神識散開,很快便找到了三座神像,功德線比昨天仿佛又有了些許增多,在馬俍指揮下,眾多功德線一頭紮入炎都城及其附近大地,一頭匯聚到自己身上,神像是其中轉站。
炎都城的神力金光海洋似乎比昨日更加充盈,估計是馬俍原本的神丹碎裂之後,融入了地下的緣故。
“聚!”馬俍低喝一聲。
金光點點匯聚,很快便順著眾多的功德線聚集成河,朝著馬俍而來,雖然因為缺少神丹的漩渦吸聚效應使得其速度比昨天遜色不少,但比起一個月前,那自不可同日而語。
神力海綿體比起神丹碎裂前明顯膨脹了不少,在密集的神力金光流的灌溉下,足足花了一個時辰才勉強將身體神力恢複飽滿。
馬俍長舒了一口氣。有了上次的經驗,要想凝聚神丹,還得先凝結一個氣核,猶如雨滴的形成必須有一個凝結核一樣。
稍作休息之後,心意帶領氣脈在周身輪轉,很快丹田便冒出一股熱流擴散全身,暖洋洋的很是舒服,四肢百核仿佛有著用不完的力氣。
“收!”馬俍輕喝一聲。各股熱流便逆向返迴丹田之內,凝聚成團,仿佛一個小小的會發熱發光的丹丸,懸浮在體內。
“凝!”馬俍開始神丹凝聚。
全身的神力金光在馬俍意念引導之下,迅速朝丹田湧去,很快便在丹田氣核表麵凝聚,隨著壓力增大,逐漸滲透到氣核之內,與氣核合二為一。
又是一個時辰過去,馬俍終於鬆了一口氣。
內視丹田,此時一個小小的金色小球正懸浮其內,純淨無暇,煞是可愛。