図形 28 展開図・投影図 (略解)
東北学院高校 (R5年) ★ 山形県立高校 (R5年) ★
 図は,ある立体図形の展開図です。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。

【解】方錐(底面が正方形の四角錐)
底面は1辺2cmの正方形 高さは2cm
 体積=×22×2=cm3
 右の図は,投影図の一部である。この図から考えられる立体の見取図として適切でないものを,次のア~工から1つ選び,記号で答えなさい。

【解】
 左図の赤線が必要
青山学院高等部 (R7年) ★★ 中央大附属高校 (R7年) ★
(1) 図のように,1辺が2cmの正四面体の展開図がある。この展開図を組み立てた四面体におけるACの長さと△ABCの面積を求めよ。点Cは辺の中点である。
【解】AC(1辺2の正三角形の高さ)=cm
CM=√(√3)2-12より,
 △ABC=×2×cm2

(2) 図のように,1辺が2cmの正方形と正三角形でできた九面体の展開図がある。この展開図を組み立てた九面体における△ABCの面積を求めよ。
【解】△ABCで,BC=2,AF=
△ABC=×2×(+2)=(2+2)cm2
 次の投影図において,曲線の部分は中心角が90°のおうぎ形の弧である。

(1) この立体の体積を求めなさい。
【解】四角柱-円柱×
体積=(8×15-82π×)×10=1200-160π

(2) この立体の表面積を求めなさい。
【解】底面積=8×15-82π×=120-16π…ア
側面積=(15+8+7+16π×)×10=300+40π…イ
表面積=ア×2+イ=540+8π
 
筑波大駒場附属高校 (R6年) ★★★ 洛南高校 (R7年) ★★★
 図は,ある立体Kの展開図です。立体Kのすべての面は正三角形または正方形であり,辺の長さはすべて3cmです。図のなかの4点A,B,C,Dは,それぞれ立体Kの頂点を表しています。
 この展開図を組み立ててできる立体Kについて,


(1) 立体Kの体積を求めなさい。必要があれば,立方体の見取図を用いて考えなさい。
【解】立方八面体(8つの角をカット)
K=立方体-三角錐×8
 =(3√2)3××(23×8=45

(2) 線分ACの長さを求めなさい。
【解】△ACEで,AC2=CE2+EF2+AF2
 =(2)2+(3√2)2+(2)2=27より, AC=3√3

(3)三角すいA-BCDの体積を求めなさい。
【解】底面BCDに垂直な面HIFGで考える
Aから△BCDへの垂線AJ(高さ)を求める
△DKIで,DK={ √(2)2+()2}=3
△ADJ∽△DKI(相似比3:6)より,
 AJ=2×6÷3=2√6
体積=×(×3×3)×2√6
 
 図のようにすべての辺の長さが2の正四角錐O-ABCDがあります。辺OB上を点Pが,辺OC上を点Qがそれぞれ動きます。辺CDの中点をMとします。

(1) 正四角錐O-ABCDの体積を求めなさい。
【解】△OACで,OH=
体積=×22×

(2) Mから△OABに下ろした垂線の長さを求めなさい。
【解】OM=ON=
△OMN=××MK=×2×より,MK=

(3) 折れ線AP+PQ+QMの長さが最小になるとき,
(ア) AP+PQ+QMの長さを求めなさい。
【解】展開図のAPQMが一直線のときで,∠ACM=60+30=90°
△ACMで,APQM=√(2√3)2+12

(イ) 4点B,M,P,Qを頂点とする立体の体積を求めなさい。
【解】OP=OB,OQ=OC
三角柱M-BPQ=三角柱O-BCM× △BPQ
△BOC
 =××/12

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