空間図形の問題
直方体 があり、四角形 が下の底面、四角形 が上の底面で、辺 , , , は底面に垂直です。、、 です。この直方体を、3 点 , , を通る平面で切って 2 つの立体に分けるとき、頂点 をふくむ方の立体の体積は何 ですか。
この問題で使うもの
- 立体を平面で切ったときの体積(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(9 技能)
読み込み中…
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
直方体を平面で切ったとき、切り取られる三角錐の体積を求めて、直方体の体積からひきます。
ヒント 2
切り取られるのは頂点 をふくむ三角錐で、底面を三角形 、高さを と見ることができます。
ヒント 3
直方体の体積は 、三角錐の底面積は です。
答えと解説
答えを見る
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
3 点 , , を通る平面で切ると、切り口は三角形 になり、頂点 のまわりの三角錐 が切り取られます。頂点 をふくむ方の立体は、直方体からこの三角錐を取り除いた残りです。
まず、直方体の体積は
次に、三角錐 (三角錐 と同じもの)を、底面を直角三角形 、高さを と見ます。 なので、底面積は
は底面に垂直なので高さは で、体積は
よって、求める立体の体積は
です。
別解
平面 で切ると、頂点 をふくむ側は三角錐 。底面 、高さ なので体積は 。直方体全体は 。頂点 をふくむ方は 。 は と反対側にあり切られた三角錐には入らない。確かめ: 。答えは 。