図形 23 四角柱・四角すい (略解)
1 法政大国際高校 (R4年) ★★★ 4 広島大附属高校 (R4年) ★★★
 四角形AEFBを底面,辺DAを高さとみなした四角柱AEFB-DHGCである。
(1) この四角柱の体積を求めよ。
【解】体積=底面積×高さの4辺の平均より,
四角柱AEHD-BFGC=62× 6+6+10+10
4
 =36×8=288
(2) 線分MNの長さを求めよ。
【解】6△EFM=288×より,MN=
(3) 切り口の面積を求めよ。
【解】FN:4=6より,FN=
△MENで, ME2=()2+(10−)2=1732/25
 ME=√433
(1) 正四角すいABCDEの体積
【解】△ABHは直角二等辺三角形
△ABHで,AH=BH=√2
 体積=×22×√2=√2cm3
(2) 線分APの長さ
【解】△ABDは直角二等辺三角形
△ABFで,BF=√22+12=√5
△ABF=×√5×AP=1より, AP=√5cm
(3) 線分CQの長さ
【解】△CBFで,BQ=xとすると,
CQ2=22−x2=(√3)2−(√5−x)2
 これを解いて,x=√5
CQ=√ { 4−(√5)2}=√ =√55cm 
2 秋田県立高校 (R5年) ★★ 5 大阪星光学院高校 (R4年) ★★★
 図1のように,三角柱ABC-DEFの形をした透明な容器に,水を入れて密閉した。この容器の側面はすべて長方形で,AB=6cm,BC=8cm,CF=12cm,∠ABC=90°である。
 図2のように,四角形FEBCが容器の底になるように,水平な台の上に置きかえたとき,容器の底から水面までの高さを求めなさい。
【解】(右下図参照)
図1で,  水 の 容積 = 水 の 高さ = 8 =
 容器の体積 容器の高さ 12
図2の△ABCで,AG=xとすると,
 体積比より,次のようになればよい
 △AGH:△ABC=x2:62=1:3
x2=36÷3=12で,x=2√3
 GB=(6−2√3)cm
 (1) OH=[  ], OI=[  ]
【解】対角線AC=6√2
△OAHで,OH=√62−(3√2)2=3√2
PR‖ACより,OI=OH=√2
(2) ∠DOB=[ ]度, OS=[ ], △OSQ=[ ]
【解】△DOBは直角二等辺三角形で,∠DOB=90度
1 + 1 = 1 + 1 より, +=+
OP OR OQ OS
 2 = x+4 で, x=OS=
 3 4x
△OAQ=×OQ×OS=×4×=
(3) 四角すいO-PQRSの体積は[  ]である。
【解】垂直に2分割して考える
正四角錐O-ABCDの体積V=×62×3√2=36√2
三角錐O-PQR=18√2×××=3√2…ア
三角錐O-PSR=18√2×××=√2…イ
ア+イより, 体積=3√2+√2=√2
3 桐朋高校 (R6年) ★★★ 6 法政大国際高校 (R6年) ★★★
 AB=1である長方形ABCDを底面とする四角錐O-ABCDで,
(1) △OBCの面積を求めよ。
【解】OB=OC=AD=√2で,△OBCは正三角形
△OBC=×(√2)2=
(2) 四角錐O-ABCDの体積を求めよ。
【解】∠OAB=∠DAB=90°より,高さ=
体積=×(1×√2)×=
(3) このとき,点Oを含む方の立体の体積を求めよ。
【解】MN⊥△OAD
△OMDを底面とする切頭三角柱と考える
 △OMD=, MN= ,DC=1より,
体積=底面積×高さの平均= 1 × 0++1 = 1
4 3 8
(1) 四角錐A-BCDEの表面積を求めよ。
【解】側面の高さ=√122−32=3√15
表面積=(×6×3√15)×4+62=36(√15+1)
(2) 四角錐A-BCDEの体積を求めよ。
【解】△ABDの高さ=√ { 122−(3√2)2}=3√14
体積=×62×3√14=36√14
(3) このとき,四角形PQRSの面積を求めよ。
【解】PQRSは等脚台形
△PQKで,PK=3√15×(−)=√15,
  QK=+2=
 PQ=√ { ()2+(√15)2}=√31
△PQHで,PH=√ { (√31)2−()2}=√471
PQRS=×(+4)×√471=(11/16)√471

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