三角比を利用して, 空間図形の体積を求めてみよう。
応用
例題
1辺の長さが6の正四面体 ABCD
A
6 において,頂点Aから ABCD に垂
言え方
答
線AH を下ろす。
(1) 点Hは △BCD の外接円の中心
であることを示せ。
(2) AH の長さを求めよ。
(3)正四面体 ABCDの体積Vを求めよ。
B
・D 5
H
(2) AHの長さを求めるには BH の長さを求めればよい。 (1)で考え
た ABCDの外接円について, BHは何の長さとなるか考える。 10
(1)△ABH, △ACH, △ADH はいずれも直角三角形で
AB=AC=AD, AH は共通
であるから,これらの直角三角形は合同である。
よって
BH=CH=DH
したがって,点日は ABCD の外接円の中心である。
(2) BH は ABCD の外接円の半径であるから, 正弦定理より
62sin 60°
6
60
sin 60°
=2BH すなわち
BH=2sin60°
=2√3
よって AH=√AB-BH=62-(2/3)=2√6
(3) ABCD の面積をSとするとS=
1
S--6-6
・・6・6sin 60°=9√3
2
よってV:
V=S-AH=1.9/3-2/6-18/2
1
線 RLL