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祖暅原理(等积求体积)

5世纪 | 祖暅几何·拓扑突破

等高 h 每层截面积相等 「幂势既同,则积不容异」 体积必相等(先于卡瓦列里 1100 年)
等高等截面 ⇒ 体积相等

知识/定理

祖暅(祖冲之之子)原理:「幂势既同,则积不容异」——等高且每层截面面积相等的两个立体体积相等。

公式

若 $\forall y,\ A_1(y)=A_2(y)$ 则 $V_1=V_2$(现代:$V=\int A(y)\,dy$)。

证明思路

把球体夹在两圆柱之间,用牟合方盖(两圆柱交体)与截面面积比较求球体积。

应用/例子

球、牟合方盖、复杂立体体积。

意义/影响

与卡瓦列里原理(1635)等价而早约 1100 年;积分学思想的东方先声。

所属:三 古印度与中国 | 难题证明状态 ↔ 数学难题编年