算数


    「回転体の体積」

    回転体の体積は基本となる図形(三角形・平行四辺形)に分けて考えるものと相似を利用
    するものに大別されます。この問題では基本図形に直して考えることが要求されています。

<問題>

 次の図のような3つの辺の長さが3cm、4cm、5cmの直角三角形を6つ並べます。次の
問いに答えなさい。ただし、答えは小数第1位を四捨五入しなさい。

    


(1) この図形をABのまわりに回転したときにできる立体の体積を求めなさい。なお、求
 め方も説明しなさい。


(2) この図形をCDのまわりに回転したときにできる立体の体積を求めなさい。















<解答>

(1) 回転軸から等しい距離にある点はすべて等しい長さの弧を描きます。このことをもと
  に考えると、回転軸から等しい距離にある合同な図形によってできる回転体の体積は
  等しくなると考えられます。

  次の図のようにもとの図形を変形してもできる回転体の体積は変わりません。




  できる立体は円柱になります。

  底面の半径は(3×3=)9cm、高さは4cmなので、
 
   9×9×3.14×4=1017.36cm3

  小数第1位を四捨五入して、

   1017cm3

                             答 1017cm3


(2) 同様に考えます。いろいろな求め方がありますが、ここでは回転軸を底面とする平行
  四辺形と三角形を作って考えます。




  
  新しくできた図形の左側の部分の回転体は円柱から円錐を除いた立体です。

   8×8×3.14×6−8×8×3.14×6÷3
   =8×8×3.14×4
   =3.14×256

  右側の図形の回転体は円錐を2つ組み合わせた立体です。

   (4×4×3.14×3÷3)×2=32×3.14

  求める立体の体積は、

   3.14×256+3.14×32=3.14×288
                   =904.32cm3

  小数第1位を四捨五入して、

   904cm3


                             答 904cm3


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