側面を展開して最短経路を求める(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: 側面を展開して最短経路を求める(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
頂点を $\mathrm{O}$ とし,底面の半径が $2$,母線の長さが $6$ の直円錐がある.底面の円周上の点 $\mathrm{A}$ から,側面を 1 周して母線 $\mathrm{OA}$ の中点 $\mathrm{M}$ に至る最短経路の長さを求めよ.
側面の展開図は半径 $6$ の扇形で,中心角 $\theta$ は
\[ \theta=360^\circ\times\frac{2\pi\cdot 2}{2\pi\cdot 6}=120^\circ \]
展開図で,$\mathrm{A}$ と,もう一方の端の母線 $\mathrm{OA}'$ 上の中点 $\mathrm{M}'$ を結ぶ線分が最短経路である.$\triangle\mathrm{OAM}'$ で $\mathrm{OA}=6$,$\mathrm{OM}'=3$,$\angle\mathrm{AOM}'=120^\circ$ であるから
\[ \mathrm{AM}'^2=36+9-2\cdot 6\cdot 3\cdot\left(-\frac{1}{2}\right)=63 \]
よって最短経路の長さは $3\sqrt{7}$
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