新作問題2

  • 公開日時: 2010/02/09 08:52
  • 閲覧数: 782
  • コメント数: 2
  • カテゴリ: 入試・教育

1辺の長さが2の正四面体ABCDの辺上を動く点Pがあり、Pを中心とする半径1の球Kを考える。

()Pが正三角形ABCの辺上を動くとき、球Kの通過範囲の体積Uを求めよ。

() Pが正四面体ABCDのすべての辺上を動くとき、球Kの通過範囲の体積Ⅴを求めよ。

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駿台の東大実戦模試で出題されて,それが数ヶ月後の東大に出て有名になったものです.
三角形が,60度定規ですけど.
その後,京都府立医大などに出ています,2010年は大阪大の後期にベクトルの問題としてあります.見かけは違いますが.
ドラゴン桜のドラマの東大入試のシーンでも登場しています.これは正三角形です.
(この入試のシーンは,全体に数式が文字化けしているので,
放物線y=x^2となるべきところが,放物線y=xとなっている)
積分をする方法と,積分によらないで,円柱,球などの和を考える方法が知られています.
(2)
考えていませんが.円柱,球などの和を考える方法ならば,同様と思います.
安田 亨 さん 2010/02/09 11:00:46 報告
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安田先生コメントありがとうございました。
ちなみに1辺が2の立方体の場合は、通過領域の体積は、76/3-16-8√2となりました。
座標設定し、座標軸に垂直に切って、∫とする方法かなぁと考えていましたが、安田先生の幾何的考察を加え、円柱、球などの球を考える方法には感激しました。鋭いコメント本当にありがとうございます。
ただ、図形的センスがなく、共通部分などこんがらがってきました。
辺の長さと球の半径の違いにより、また別の問題も作れるような気がしました。
ジュントス さん 2010/02/13 21:54:45 報告