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数学 高校生

一番最後の行の比の計算ってどうやって出すんですか? 今まで2対3とか整数と整数の比しか見たことなかったので、9πとルートという曖昧な数の比で答えるのがあまりしっくりこないです

0000 基本1 280 重要 例題 172 正四面体と球 1辺の長さがαである正四面体 ABCD がある。 (1) 正四面体 ABCD に外接する球の半径Rをαを用いて表せ。 (2) (1)の半径Rの球と正四面体 ABCDの体積比を求めよ。 (3) 正四面体 ABCD に内接する球の半径raを用いて表せ。 (4)(3)の半径の球と正四面体 ABCD の体積比を求めよ。 指針 (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線AH を下ろす。 外接する球の中心を0とすると, OA=OB=OC=OD (=R) である。 また, 直線AH 上の点Pに対して, PB=PC=PD であるから, 0 は直線AH上にある。 よって、直角三角形 OBH に着目して考える。 (2) 半径Rの球の体積は / TR (3) 内接する球の中心をI とすると, Iから正四面体 の各面に下ろした垂線の長さは等しい。 正四面体を Iを頂点とする4つの合同な四面体に分けると (正四面体 ABCD の体積)=4×(四面体 IBCD の体積 ) これから, 半径r を求める (例題 167 (3)で三角形の内接円の半径を求めるとき, 三角形を3つに分け, 面積を利用したのと同様) (1) 頂点Aから底面 ABCD に垂線 AH を下ろし、 外接 B B (3) L IA 解答 する球の中心を0とすると, 0は線分AH 上にあり OA=OB=R ゆえに OH=AH-OA= a-R √6 <AH= √6 3 3 a, △OBH は直角三角形であるから, 三平方の定理により BH2+OH' = OB' BH= a は基本例 2 170 (1) の結果を用いた よって a-R=R2 整理して 2- 2√6 -aR=0 a 3 ゆえに 3 R= √√6 a=. 2√√6 a B 4 (2) 正四面体 ABCDの体積をVとすると また、半径Rの球の体積をV とすると = V₁= --- よって V1:V= √6 8 √2 V= -a3 12 = 8 √2 3 : 12 a³=9π: 2√3 V (4) W √2 <V= -αは基本 12 170 (2) の結果を用い 練習 ③ 172

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数学 高校生

(1)の答えがなぜこうなるか分かりません。直前の式からどうやって求めるか、途中式を教えてください。

△IBC において x=180°-(∠IB (3) AH と BC の交点をD, CHAB の交点をE Hは△ABCの垂心であるから △ABD において ∠ADB= ∠BEC =90° x=180°(∠ADB+∠BAD) = 43° △AEH において、外角の性質より 470 s y = ∠HEA + ∠HAE = 90°+47° = 137 B 練習 252 AB = c, BC = 4, CA = 6 である △ABCの内心を I, 外心を0とする。 (2) Aから辺BCに下ろした垂線とBCの交点をHとする。 AOAH を求めよ (1) 直線 AI と辺BCの交点をDとする。 AI: ID を求めよ。 (1)△ABCにおいて, AD は ∠Aの二等分線であるから BD:DC=AB:AC=c:6 また, BC = a より ac BD = C BC= b+c b+c 次に, △BAD において BI は∠Bの二等分線であるから AI:ID=BA:BD=c: ac b+c =(b+c):a (2) 0から辺ABに下ろした垂線と AB の 交点をMとする。 角の二等分線と比のお CABADに着目して、 二等分線と比の定理を 用する。 M 0 は △ABCの外心より OA=OB であ るから, M は ABの中点であり [h B H C AM=BM = 2 ∠AOM = ∠BOM 次に、円周角の定理により ∠AOB = 2∠ACB ①②より ∠AOM = ∠ACB △AMO と △AHCにおいて, ... ・③ ③ および ∠AMO= ∠AHC=90° より △AMO∽△AHC ゆえに AO:AC = AM:AH したがって AO・AH = AM·AC = bc0 (別解〕(三角比を用いる) 201 C ●二等辺三角形の頂角かに 底辺に下ろした垂線は 頂角を2等分する。 AM=6,AC= AH = csin B ④ 正弦定理により b 2A0 = == ・⑤ ④ ⑤より AO.AH= sin B b AOは△ABCの の半径である。 bc •csin B = = 2sin B 2 練習 253 △ABCの∠Aに対する傍心Jを通り, BC に平行な直線が AB AC の延長と交わる点 ぞれD,Eとするとき, BD+CE DF

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