算数
「円錐と円錐台の表面積」
相似な立体を考える問題では,円錐を底面に平行に切ったものを使うものが最も多く出さ
れます。一般的には円錐と円錐台の体積比を考える設問が出されますが,次の問題のよう
に表面積を考えるものもあります。
<問題> 図のように,円すいを切って,2つの立体ア,イに分けるとき,次の各問いに答えなさ い。ただし,円周率は3.14とします。 ![]() (1) 立体アの太線の部分の長さは何cmですか (2) 立体アの表面積は何cm2ですか。 (3) 立体アと立体イの表面積の比を求めなさい。 <解答> (1) 次の図で赤い部分は直角三角形です。 ![]() この図の直角三角形は3辺の長さの比が3:4:5のものです。 これより,図の太線の部分はの長さは5cmです。 答 5cm *直角三角形の辺の比のうち,3つとも整数になるものを「ピタゴラス数」と呼びま す。入試問題を作成する時に参考して作ることが多いので,それらのうちで以下の 組み合わせは覚えておくと良いでしょう。 (3:4:5),(5:12:13),(7:24:25),(8:15:17) (2) 立体アは円錐です。 「円錐の側面積=底面の半径×母線×円周率」を用いて考えます。 立体アの表面積は, 底面積+側面積=3×3×3.14+3×5×3.14 =(9+15)×3.14 =24×3.14 =75.36cm2 答 75.36cm2 (3) 立体イの展開図を考えると,次のようになります。 ![]() 側面に当たる赤い面は,もとの円錐の側面から立体アの側面を除いたものです。 側面積=9×(5+10)×3.14−3×5×3.14 =(135−15)×3.14 =120×3.14 表面積=上の底面積+下の底面積+側面積 =3×3×3.14+9×9×3.14+120×3.14 =(9+81+120)×3.14 =210×3.14 立体アと立体イの表面積の比は, (24×3.14):(210×3.14)=24:210 =4:35 答 4:35 *すべて3.14かけて求めるので,最初から3.14を消して考えても良いでしょ う。 |