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数学 高校生

問題文中の「面が通過する部分の体積」とはどういうことでしょうか? 回転体の体積と違って内接円の部分を引き算しなければならないのはなぜでしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

|基本 109 多面体を軸の周りに回転してできる立体の体積 000円 右の図のように、1辺の長さが2の正四面体を2つつなぎ 合わせた六面体がある。 この六面体を直線 PQ を軸として 回転させるとき、この六面体の面が通過する部分の体積V を求めよ。 A B 基本108 指針 「面が通過する部分の体積」 とあるから,単純にはいかない。 そこで、回転体 断面をつかむに従って考えてみよう。 回転体を ABC を含む平面で切ったときの断面は,図のように なる(Oは△ABC の重心, Mは辺BCの中点)。 したがって, 面が通過する部分は, △ABCの外接円から, △ABC の内接円を くり抜いたものと考えられる。このことを立体全体に適用する と V=(内部が通過する部分の体積) (面が通過しない部分の体積) B M A 頂点Pから △ABCに垂線 POを 下ろし 辺BCの中点をMとする。 この六面体の内部が通過する部分の 体積は,半径 OAの円を底面とし, A 線分 OP を高さとする円錐の体積 の2倍である。 C ~M 0 B 注意 問題の六面体は, す べての面が合同な正三角形 であるが, 正多面体ではな い。なぜなら, 頂点に集ま る面の数が3または4のと ころがあり,一定ではない からである。 次に,この六面体の面が通過しない 部分の体積は,半径OMの円を底面とし, 線分 OP を高さ とする円錐の体積の2倍である。 よって V=2x 2×1/2・OAOP-2×1/2 OM-OP ・・・・・ ① △ACM は 30°60° 90°の直角三角形で, AC =2より,AM=√3であり,0は △ABCの重心であるから A= 2 - AM= 2√3 3 OA=123AM= √3 OM= = AM: またOP=√PA-OA=276 これらを ①に代入して V= v=OA-OM)-OP-(+). 2.646x 2 4 1 2√6 4√6 = 3 πC 3 9 C

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数学 高校生

今、大きい3番の②を解いています。分からなかったので解説を見たところ、5でくくっていました。このときに、分母が25になる理由を教えて欲しいです。お願いします。

PLA-CLIP ref: 3255464 数学 4 32+4c) 12 TEST ■乗法の公式&因数分 1 次の式を展開しなさい。 ① (a + b +1)^ 式の展開も因数分解も、ポイントは 問題を解いて慣れること。 ② (x-3y+5) (x-3y-1) (3 x-3y ⑤ (2a-3b)3 頻出問題 次の式を展開しなさい。 ① (x-2) (x+2) (z' +4) ② (x-3)(x-1)(x+3)(x+5) 3 (2x+y) (16x²+4y²) (2x - y) 3 次の式を因数分解しなさい。 ①a²b+ab²+abc ②x(a-b)-a+b ⑤x³-2ax²+2x-4a (x+)(x-2) 25x²- ④x(x+y^-xy(x+y) 6x-1 ⑧ x 13.x +36 ⑦ 6a² + ab-262 4 発展問題 次の式を因数分解しなさい。 x +4.x²+x-6 コーチ! 因数定理 (P(x) x-αで割り切れるP(α)=0) を用いる。 ANSWER ■乗法の公式&因数分解 ① a +6 +2ab +2 +26 + 1 ② +9y"-6xy+4x-12y-5 ③1/12-4ry+9y-212x-1 ⑤8-36a'b +54ab-276" [解説] 乗法の公式&因数分解 ● a6A とおく。 (A+1)=A' +24+1 よって, (a+b)2 2 (a+b) + 1 = d +2ab +6 +2a+2b+1 ② x-3y=Aとおく。 (A+5)(A-1)=A'+4A-5 よって、(π-3y)+4 (x-3)-5=x- 6ry +9y'+4r-12y-5 ③ (1/2x)-2x/xx3y+(3g) - 11-4xy+ 9y² (2a)³-3x (2a)²x3b+3x (2a) x (36)² - (3b) = 8a³-36a²b+ 54ab2-2763 ①r-16 ②x +4.x²-14.㎡ - 36.x +45 ③ 64. -4y ①(x-2)(x+2)(x²+4)=(-4) ('416②(x-3)(x-1) (x+3)(x+5)=(x-3)(x+5)(x-1)(x+3) = ('+2x-15) (2-3) x+2A とおく。 (A-15) (A-3)=A2-184 +45 (x²+2.0)2-18 (x+2x)+45=x+4x²-14.x²-36 +45 ③ (2x + y) (16x²+4y) (2x-y) = (16㎡'+4y") (2x+y) (2c-y) = 4 (4x²+g") (4x²- y')=4(16.x-y')=64x4y ① 1/2zab(2a +30 +4c) ②5(x+1/1/14)(x-1)または1/3 (5.x+1)(5x-y) ③(a-b)(x+1)(x-1) ④r'(x+y) ⑤(x+2)(x-2) ⑥(x+1)(x+1)(x-1)(x+1) ⑦ (2a-b) (3a+2b) ⑧(x+2)(x-2) (+3)(x-3) 解説 ① 共通因数は ab 5(x² - 25²)=5(x + y) (xy) ③x(a-b)-(a-b)=(a-b)(x-1)=(a-b)(x+1)(x-1) ④x(x+y){(x+y-y}=x^(x+y)⑤ この場合、最低次の文字、ここで はαに注目し, aについて整理する。2ax²-4a+s'+2x = -2a(x + 2) + x(x²+ 2) = (x+2)(-2c+x) = (x+2) (x-2) ⑥x-1=(x)-(1)' = (x+1)(x-1)=(x+1)(x²-x+1)(x-1)(x'+x+1) ⑧r = A とおく。 A-13A +36=(A-9) (A-4) よって, ('-9) (-4)=(x+3)(x-3)(x +2)(x-2) 44 (x-1)(x+2)( . +3) [解説] 因数定理を用いて因数分解する場合, 与式を f(x) とおく。 f(x) = +4x²+x-6 次に, x=1, x=2, x=-1, x=-2をとりあえず代入 してみる。 f(1)=1+4+1-6=0,f(1)=0となったので, (-1)が因数 であることになる。 f(x)はx-1で割り切れるので、下の組立除法により 1/1 x'+x²+x-6=(x-1)(x+5+6) =(x-1)(x+2)(x+3) 4 1 -6 1 5 6 1 5 6 0 104 105

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