算数を解く。【解答例】 | 気ままに生活。

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すっかりほったらかしてしまいましたが、ぼちぼちアップしたいと思います。
よろしくお願いします。


えっと、先日の算数の問題ですが。
要望をいただいたので解答例を書いてみたいと思います。

(計算の仕方が正答と異なるかもしれませんので悪しからず…)
※いちおう答えは合っています




【問】
辺ABが28cm、辺BCが21cm、辺CAが35cmの直角三角形があります。
これに、正方形が内接しています。





(1)正方形の1辺の長さを求めなさい。


これは、□(しかく)を使う問題ですね。
中学になるとxを用いるんですが、小学校でも知らず知らずのうちに一次方程式は使ってます。



<解答例>

区切られた上の三角形は、全体の三角形と相似になりますので、
正方形の一辺の長さを□とすると、

28:21(大きい三角形の辺の比)=(28-□):□(小さい三角形の辺の比)

とおくことができます。

これにより、(内項の積)=(外項の積)を使用して
21×(28-□)=28×□
588-(21×□)=28×□
588=49×□


となり、

□=12(cm)

となります。




この図形に、角CBDが直角になる、三角形ABCと合同な三角形ABDを加えます。


(2)直角三角形CBDを底面とし、辺ABが高さになるような三角すいA-CBDと、(1)の辺を1辺とする立方体が図のように重なっているとき、この2つの立体が重なっている部分の体積を求めなさい。

※三角すいの体積は、(底面の面積)×(高さ)÷3で求めることができます





さて、立体になると「何じゃこりゃ」という感じですが。
投げ出さずに順番に考えれば、そこまでえげつない問題じゃないと思います。


まず、三角すいと立方体が重なってますんで、以下のような立体の感じになると思います。





下はちょっとはみ出るんですね。
そして、上は正方形の対角線に重なります。


まず、答えの体積を求めるには

(立方体の体積)-(はみ出た部分の体積)

これで出せます。



つまり、立方体の体積はすぐに出せますので、はみ出た部分の体積を求めるのがこの問題の主旨になります。

で、はみ出た部分の体積ですが。
これは別の三角すいの一部分ということになります。

↓こんな感じ。





ここまで来れば正解は見えてきます。
この赤い三角すいの高さを求めればいいわけです。

ここで、底面に注目します。
↓こんな感じです。





辺BDの長さが21cm、そして正方形の1辺が12cmですから
残った長さは9cmです。

…ということは、はみ出た部分の長さは3cmということになります。


これで、赤い三角すいの体積が出せそうです。
↓こんな感じです。





はみ出た部分の長さが3cmですので、三角すい全体の高さは比を使って16cmとなります。
…ということで、三角すい全体の体積は


(12×12÷2)×16÷3=384(cm3


で、必要のない先っちょの三角すいの体積は


(3×3÷2)×4÷3=6(cm3


よって、はみ出た部分の体積は


384-6=378(cm3


となります。



これを立方体から引けばいいわけですから、


(12×12×12)-378
 =1728-378
 =1350(cm3


というのが答えです。





最後まで読んでくれた方がどのくらいいらっしゃるのか分かりませんが。
お付き合いいただいてありがとうございました(;^ω^A