算数


    「投影図で表した立体」

    投影図で表した立体の表面積・体積を求める問題は以前はよく出されました。この問題は
    投影図のうち「第三角法」という表し方を用いたものです。この図法は中学の技術・家庭
    で詳しく勉強します。


<問題>

下の図は,ある立体を(真上から見た図),(真正面から見た図),(左側から見た図)です。
これらの図は直角三角形,長方形,半円でできています。次の問に答えなさい。
ただし,図の数値の単位はcmとし,円周率は3.14とします。

  

 *図の(ア)のような( )付の点は手前に点や辺があって,見えないという意味です。
 また,(真正面から見た図)中の点イ,(ウ),(エ)はそれぞれ辺の真ん中の点です。

(1) この立体の体積は何cm3ですか。


(2) この立体を点ア,イ,ウ,エ,オを通る平面で切ったときの切り口の面積は何cm2で
  すか。















<解答>

(1) この立体は半円柱、直方体、三角柱を組み合わせた立体です。なお、直方体と三角柱
  をまとめて五角柱と考えることもできます。

  

   <半円柱(図1)> 底面の半径:20cm、高さ:60cm

   <直方体(図2)> 縦:15cm、横40cm、高さ:60cm

   <三角柱(図3)> 底面の底辺:40cm、底面の高さ:30cm

             三角柱の高さ:15cm

  それぞれの体積を順に求めていきます。

   (20×20×3.14÷2)×60=37680cm3

   15×40×60=36000cm3

   (40×30÷2)×15=9000cm3

  よって、求める立体の体積は、

   37680+36000+9000=82680cm3

                            答 82680cm3


(2) 五角柱の部分の切り口と半円柱の部分の切り口を別々に考えます。

  上から見ると次の図4のように切れ目が見えます。

  

  五角柱の部分では、図5のように切り口の形が台形です。

   図5から、

    下底:60+30=90cm
    上底:60+30÷2=75cm

   図6で赤い直角三角形の3辺の比が3:4:5になることを使って、

    高さ:15÷3×5=25cm

   切り口の台形の面積は、

    (75+90)×25÷2=2062.5cm2

  切れ目が2つの底面の半円の中心を通るので、半円柱の部分の切り口は長方形になり
  ます。

   図7から、縦は半円柱の高さ、横は半円柱の底面の半径にあたるので、

   切り口の長方形の面積は、

    60×20=1200cm2

  切り口の面積は、

    2062.5+1200=3262.5cm2

                            答 3262.5cm2


ページTopへ