図形 22 直方体 (略解)
岩手県立高校 (R5年) ★★★ 早大本庄高校 (R4年) ★★
 右の図は,AB=6cm,AD=5cm,AE=7cmの直方体ABCD-EFGHです。

(1) 線分AFの長さを求めなさい。
【解】
△AEFで, AF=√72+6285cm

(2) 四面体AHFPの体積を求めなさい。
【解】直方体−(2つの三角錐)−(2つの四角錐)
(赤)三角錐A-EFH=35  (青)三角錐H-FGP=10
(緑)四角錐A-DHPC=60 (柿)四角錐A-BFPC=60
四面体AHFP=210−(35+10+60+60)=45cm3
 図は,AB=3,AD=6,AE=6の直方体ABCD-EFGHである。辺 BF,辺DH上にそれぞれ点 I,Jを4点A,I,G,Jが同じ平面上にあるようにとる。
 Bl=3のとき四角形AIGJの面積 Sを求めよ。

【解】AIGJは平行四辺形
△JIGで,JI=IG=3√5,GJ=3√2
 h=√ {(3√5)2−(2)2}=2
平四AIGJ=2△JIG
 =2×(×3√2×2)=27
洛南高校 (R4年) ★★★ 中央大杉並高校 (R4年) ★★★
 AB=4,AD=AE=2√3である直方体ABCD-EFGHがあります。また,辺DC上に点Qがあり,AQ=4です。
(1) DQの長さを求めなさい。
【解】
△ADQで,DQ=√ {42−(2√3)2}=2
(2) 点Pは,AP=4を満たしながらBからQまで移動します。Pが描く曲線の長さを求めなさい。
【解】△ABQは正三角形
弧BQ=8π×π
(3) 点Pは,AP=4を満たしながら一周します。
 (ア) Pが描く曲線の長さ
【解】点B,Q,R,S,Tをを通る
弧QR=弧ST=4π×π…ア
△ADR≡△AESより,∠RAS=30°
 弧RS=8π×π…イ
弧TB=弧BQ=π…ウ
アイウより,ππππππ
 (イ) 線分APが通過してできる面の面積の和
【解】
ABQ=ATB=42π×π…エ
AQR=AST=×22×π×4×=2π…オ
ARS=42π×π…カ
エオカより, π+2ππ+2ππ(32/3)π
 AB=6,AD=AE=3の直方体ABCD-EFGHがあります。対角線AG上にAP:PG=1:2となるように点Pをとり,Pから面EFGHに垂線をひき,その交点をQとします。
 


(1) PQの長さを求めなさい。
【解】PQ‖AE, AP:PG=1:2より,
 PQ=AE=3×2

(2) EPの長さを求めなさい。
【解】
EG=3√5より,EQ=3√5×=√5
△PEQで, EP=√ {22+(√5)2}=3

(3) 三角すいP-AEHの体積を求めなさい。
【解】三角すいP-AEHの高さは,6×=2
体積=△AEH×2=××2=3

(4) 点Aから3点E,H,Pを通る平面におろした垂線の長さを求めなさい。
【解】△EHPの3辺は,3,3,2√3で,
△EPH=×2√3×√6=3√2
(3)より,×3√2×(垂線)=3で, 垂線=2

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