相似と三平方の定理の問題
底面の半径が 、母線の長さが の円錐があります。この円錐の体積は何 ですか。ただし、円周率は とします。
この問題で使うもの
- 三平方の定理と空間図形(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(16 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
円錐の高さ・底面の半径・母線でできる直角三角形に三平方の定理を使い、高さを求めてから体積を計算します。
ヒント 2
母線が斜辺なので、高さを とすると です。
ヒント 3
高さは です。 を計算しましょう。
答えと解説
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解説を読む
1. 直角三角形を見つける
円錐の頂点から底面の中心までの線分が高さです。高さ・底面の半径・母線の 3 つは、底面の中心のところが直角の直角三角形をつくり、母線がその斜辺になります。
2. 三平方の定理で高さを求める
高さを とすると
なので です。
3. 体積を求める
円錐の体積は なので
答え:
別解
円錐の高さを三平方の定理で求める。高さ、底面の半径 3 cm、母線 5 cm は直角三角形をつくるので、高さは cm。体積は cm³。
確かめ: (底面積の 3 分の 1)、 で一致。