回転体を2つの円錐に分けて体積を求める(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 回転体を2つの円錐に分けて体積を求める(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
$\angle\mathrm{C}=90^\circ$,$\mathrm{BC}=3$,$\mathrm{CA}=4$ の直角三角形 $\mathrm{ABC}$ を,斜辺 $\mathrm{AB}$ を軸として 1 回転させてできる立体の体積を求めよ.
$\mathrm{AB}=5$.$\mathrm{C}$ から $\mathrm{AB}$ に垂線 $\mathrm{CH}$ を下ろすと,面積を 2 通りに表して $\dfrac{1}{2}\cdot 3\cdot 4=\dfrac{1}{2}\cdot 5\cdot\mathrm{CH}$ より $\mathrm{CH}=\dfrac{12}{5}$
できる立体は,底面の半径 $\mathrm{CH}$ の 2 つの円錐(高さ $\mathrm{AH}$ と $\mathrm{BH}$)を,底面を合わせてつないだもので,$\mathrm{AH}+\mathrm{BH}=5$ であるから
\[ \frac{1}{3}\pi\left(\frac{12}{5}\right)^2\cdot\mathrm{AH}+\frac{1}{3}\pi\left(\frac{12}{5}\right)^2\cdot\mathrm{BH}=\frac{1}{3}\pi\cdot\frac{144}{25}\cdot 5=\frac{48}{5}\pi \]
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