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1.6 万能的公式
对于这个问题,真的存在一个万能的公式吗?答案是肯定的。并且这个公式不仅适用于上面提到的圆台、圆锥和圆柱,它还普遍适用于任何的棱柱、棱锥和棱台,甚至还能适用于球体。这到底是怎样一个神奇的公式呢?——这就是著名的万能公式“辛普森公式”:

其中,h是立体的高度,
b1是下底面积,
b2是中间截面面积,
b3是上底面积。

图10 几种可以用同一公式求出体积的几何体
问题:
请证明这个公式能够计算出圆台、圆锥、圆柱、棱柱、棱锥、棱台和球体这七种几何体的体积。
回答:
将公式一一代入计算上述七种几何体的体积即可得到验证。
应用于棱柱和圆柱(图10.a),得到:

应用于棱锥和圆锥(图10.b),得到:

应用于圆台(图10.c),得到:

棱台体积也能使用相同方法求证。
最后,应用于球体(图10.d),得到:

问题:
这个万能公式不仅适用于各种立体几何形状,它还能用于计算各种平面图形的面积,如平行四边形,梯形,三角形。我们所需要做的仅仅是把公式中的字母替换一下(请看图11):
h是高度,
b1是下底长度,
b2是中间线长度,
b3是上底长度。

图11 求面积的万能公式
请对此进行证明。
回答:
将万能公式应用于上面所说的三种平面图形中,应用于平行四边形(包括正方形和矩形)(图11.a),得到:

应用于梯形(图11.b),得到:

应用于三角形(图11.c),得到:

由此可见,万能公式是名副其实的。