図形  32 球    月   日(  )
都立産業技術高専 (R5年) ★★ 久留米大附設高校 (R6年) ★★
 図は,点Oを中心とする半径rcmの球が,点Pで平面Hと接する場合を表している。 ただし,r>0とする。半直線POと球の表面との交点をQとし,点Pと点Qを結ぶ。点Rは平面H上にある点で,点Pと一致しない。点Qと点Rを結び,線分QRと球の表面との交点をSとする。
(1) r=3のとき,球Oの体積は何cm3か。

(2) 点Oと点Rを結ぶ。線分SRの長さがrcmのとき,∠SQOの大きさと∠ROPの大きさの比を最も簡単な整数の比で表せ。

(3) 点Pと点Rを結ぶ。線分PRの長さがrcmのとき,線分QSの長さは何cmか。rを用いた式で表せ。


 
(1) 1辺の長さが10の正四面体の高さを求めよ。





(2) 右図のように正三角柱の中に下の段から順に6個,3個,1個の半径1の球が互いに接するように積んである。最下段の6個の球はすべて正三角柱の底面と側面にも接している。また,最上段の球は正三角柱の上面に接している。この正三角柱の高さを求めよ。



  
中央大附属高校 (R4年) ★★ 明大付属中野八王子高校 (R4年) ★★
 粘土でできた表面積が16πである球を体積の等しい8つの小球に分割するとき,8つの小球の表面積の和を求めなさい。



 
 縦,横,高さが4cm,5cm,7cmの直方体のすべての頂点を通る球の表面積を求めなさい。



 
大阪産大附属高校 (R4年) ★★★ 桐蔭学園高校 (R6年) ★★
 図のように,5点O,A,B,C,Dは球の表面上 の点であり,立体O-ABCDは正四角錐である。球の半径が6cm,AB=8cmのとき,次の問いに答えなさい。ただし,円周率をπとし,球の中心は正四角錐の内側にあるものとする。
(1) 球の体積を求めなさい。


(2) ACの長さを求めなさい。


(3) 正四角錐O-ABCDの体積を求めなさい。



(4) 正四角錐O-ABCDの表面積を求めなさい。



  
 右の図のように,1辺の長さが4である正三角形を底面とする正三角柱ABC-DEFがある。この正三角柱のすぺての面に接する球Oがある。

(1) 球の半径は[ ]であり,正三角柱の体積は[ ]である。


(2) 球の中心をOとするとき,0A=[ ]である。


(3) 辺BE上に点G,辺CF上に点Hをとり,AG+GH+HDが最小になるときを考える。このとき,BG=[ ]である。


(4) (3)でとった点G,Hと点Aを通る平面でこの立体を切る。点Dを合むほうの立体の体積は[ ]である。


  

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