マスムネの教室

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【中3図形】難問だけどクセになる良問シリーズ第8弾!!

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みなさん、こんにちは!マスムネです!

 

さて、今回は立体図形です!三平方の定理を含むので、9月に書いているこの段階では、知らない人も多いかもしれませんが、後々役立てていただけたらと思います。

 

さて問題です!

 

問.次の図は,△ABCを底面とする三角柱を,1つの平面で切り取ってできる立体の展開図である。

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(1) △ABCの面積を求めなさい。

(2) この展開図を組み立ててできる立体の体積を求めなさい。

慶應義塾大学湘南藤沢】

 

さあ,いかがでしょう?

では,解説していきます。

 

【解答・解説】

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(1) まず,3辺の長さと三平方の定理を利用して,21を底辺とした三角形の高さを求めていく。

$AH^2=AB^2-BH^2$

       $=AC^2-CH^2$ より,

$13^2-x^2=20^2-(21-x)^2$

これを計算すると,

$(21-x)^2-x^2=20^2-13^2$

{$(21-x)+x$}{$(21-x)-x$}$=(20+13)(20-13)$

$21(21-2x)=33×7$

$21-2x=11$

ゆえに$x=5$

このとき,$AH=$ $\sqrt{13^2-5^2}$

                        $=12$

 

よって,$△ABC=$ $\dfrac{BC×AH}{2}$ $=\dfrac{21×12}{2}=126$

 

(2)  展開図を組みたててできる立体は,下の図のようになる!

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三角柱を一つの平面で切断したこの図形は,『断頭三角柱』という。

△ABCを底面とした断頭三角柱なので,その体積は,

 

$△ABC$$×\dfrac{3+5+10}{3}=126×6=756$

 

いかがだったでしょう。

難問と書いていますが,組み立てた立体がしっかりイメージできるかがポイントなので,

それができれば,定番の問題です。

(1)は頻出なので,押さえておきましょう。

(2)の断頭三角柱の公式は,覚えておきたいですね。

高さの平均で体積を求めることができるんですね。この公式を導く証明をするのも面白いです。

 

さあ,今日のOS(他の問題に応用できるエッセンス)は、わかりやすくこれ!!

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では,今回は以上です!

最後までご精読ありがとうございました。