図形 25 円柱・円すい (略解)
奈良県立高校 (R4年) ★ 静岡県立高校 (R5年) ★★
 底面の直径と高さが等しい円柱の中に,直径が円柱の高さと等しい球が入っている。このとき,球の体積は円柱の体積の何倍か。

【解】球の半径をrとすると,
球/円柱=πr3÷(πr2×2r)
 =πr3÷2πr3
 
 △ODFの面積を求めなさい。 

【解】AO=√62−32=3√3
△DOEで,DO2=(3)2+()2より,
 DO(等辺)=3
△DFEで,DF2=(3)2+(3)2より,
 DF(底辺)=6
△ODFは二等辺三角形で,高さは10
 よって,×(6)×(10)=15cm2
法政大高校 (R4年) ★ 5 大阪星光学院高校 (R4年) ★★
 この円立体の体積を求めなさい。

【解】右図参照
体積=32π(3×+5+2×)
 =9π×(135/2)π
【別解】切頭円柱=底面積×高さの平均
体積=32π× 7+8 135 π
2 2
 図のように,母線の長さが10,底面の円の半径が5の円すいに球が内接しているとき,球の半径は[  ]である。

【解】I は正三角形の内心
△AIH∽△ABOより,AI:10=r:5で,AI=2r
△AOBで,AO=√102−52=√75=5√3
AO=2rr=5√3で, 半径r3
佼成学園女子高校 (R4年) ★★ 茨城県立高校 (R4年) ★★★
 図のように,底面の半径が4cm,高さが8cmの円柱に正四角錐O-ABCDが内接している容器があります。また,点Mは辺OAの中点です。

(1) 辺OAの長さを求めなさい。
【解】
△OAHで,OA=√42+82=√80=4√5cm

(2) この容器の上から点Mの高さまで水を入れます。このとき,水面の面積を求めなさい。
【解】(半径4の円)−(1辺2√2の正方形)
面積=42π−(2√2)2(16π−8)cm2

(3) (2)のとき,容器に入れた水の体積を求めなさい。
【解】円柱−円錐台(円錐の)
体積=42π×4−(4√2)2×8×
 =(64π−224/3)cm3
 図のような,底面の半径が2cm,母線の長さが6cm,高さが4√2cm,頂点がOの円すいがある。

(1) この円すいの体積を求めなさい。
【解】
体積=×22π×4√22πcm3

(2) この円すいの表面績を求めなさい。
【解】
面積=×4π×6+22π=12π+4π16πcm2

(3) ひもの長さが最短となるように点Qをとるとき,そのひもの長さを求めなさい。
【解】展開図(120°の扇形)で考える
OP=2より,PQ=PH=√3, OH=1
△PBHで,PB=√(√3)2+(6−1)2=2√7
長さ=PQ+PB=(√3+2√7)cm

TOP] [問題にもどる]  ★ 中  ★★ やや難  ★★★ 難