下の図のように、1辺の長さが6cmの立方体ABCD-EFGHがあります。点I、J、Kはそれぞれ辺CD、AE、FG上にあり、DI、AJ、GKの長さはそれぞれ1cm、2cm、2cmです。3点I、J、Kを通る平面でこの立方体を切ります。
(1)切り分けた2つの立体のうち点Hを含(ふく)む方の立体の体積を求めなさい。
(2)切り口の面積は三角形IJKの面積の何倍ですか。
問題文の図が嘘っぱちの図になっていて、あの中学校の問題かと思ってしまいました(笑)。
さて、この立体の切断の問題ですが、同一平面上の2点がないので、やや難しい問題となります。
とは言え、最難関中の受験生であれば当然解法をマスターしているはずなので、落としてはいけない問題でしょう。
解説では、立体の影の問題を処理する際の解法(真上から見た図で処理する解法)で切り口をあぶりだしています。
この程度の問題であれば、立体の図を復元するまでもなく、真上から見た図だけで処理できますが、一応立体の図も復元しておきました。
(1)の問題ですが、大きな三角錐の体積から3つの三角錐の体積を引いて求めることもできますが、解説では、高さ平均に持ち込んで解いています。
慣れればこちらの解法のほうが速く解けるでしょう。
(2)の問題は、いわゆる隣辺比と等高図形の面積比ですぐに解決します。
詳しくは、下記ページで。