ВВЕРХ
Для доступа к меню нажмите правую кнопку мыши
ОБЪЕМ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДА
Теорема. Объем прямоугольного параллелепипеда ABCDD1C1B1A1 равен произведению трех его измерений:
V = AB·AD·AA1. (1)
Доказательство. Случай 1. Все три измерения выражаются рациональными числами (или, в частности, целыми): АВ = а, AD = b, АА1 = с.
Пусть
, где m, n, p, q, r, s – целые. Приведем
эти дроби к общему знаменателю:
.
На сторонах АВ, AD и AA 1, начиная от точки А, отложим отрезки длиной
. На ребре АВ, равном
, отложится m q s таких отрезков, на ребре AD, равном
, – pns таких отрезков и на ребре
AA1 – r n q отрезков. Через концы отрезков проведем плоскости, перпендикулярные соответственно сторонам АВ, AD и АА1. Эти
плоскости разобьют параллелепипед на кубы со стороной, равной
. Весь параллелепипед будет содержать mqs·pns·rnq таких кубов. Так как объем каждого куба равен
ед3, то согласно свойству 3 объем параллелепипеда
ед3 .
Случай 2. Некоторые или все измерения параллелепипеда выражаются иррациональными числами. Каждое иррациональное число может быть приближенно выражено рациональными числами с любой степенью точности. Пусть
и
– десятичные приближения числа а с недостатком и избытком с точностью до
,
и
– аналогичные приближения числа b;
и
— аналогичные приближения
ные приближения числа с. Числа
,
,
,
,
и
— рациональные, причем
и, следовательно,
.
Отложим на прямой АВ отрезки АВ' =
и АВ" =
, на прямой AD – отрезки AD' =
и AD" =
, на прямой AA1 – отрезки АА'1 =
и АА''1 =
и построим два прямоугольных параллелепипеда с ребрами АВ', AD', АА'1 и АВ", AD", АА''1. Очевидно, первый параллелепипед будет входящим, а второй – выходящим телом. Их измерения выражаются рациональными числами и по доказанному (случай 1), для их объемов
и
, имеем:
и
.
Если неограниченно увеличивать n, то по свойству предела произведения
,
.
Так как пределы объемов входящих и выходящих тел совпадают, то по определению этот общий предел и принимаем за объем данного параллелепипеда, т. е.
Vпар = abc.
Любую грань прямоугольного параллелепипеда можно принять за основание: тогда AB·AD = Socн а АА1 есть высота.
Следствие. Объем прямоугольного параллелепипеда равен произведению площади его основания на высоту.