• ベストアンサー

球に内接する四面体の半径の問題です。

課題で困っています。 どなたかお時間ある方、お力をお貸し下さい。 半径rの球面上に4点ABCDがある。 四面体ABCDの各辺の長さは、AB=√3、AC=ADBC=BD=CD=2を満たしている。 このときrの値を求めよ。 よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • tksmsysh
  • ベストアンサー率77% (27/35)
回答No.1

>AC=ADBC=BD=CD=2を満たしている。 「AC=AD=BC=BD=CD=2を満たしている。」として回答しますね。 球面の中心をO,CDの中点をM,ABの中点をNとすると,対称性から中心Oは△ABM上にある。 まず,AM=BM=2sin60°=√3より,△ABMは正三角形となる。 OA=OB=r, OM=√(OC^2-CM^2)=√(r^2-1) また,MN=√3sin60°=3/2より, ON=3/2-√(r^2-1) △ONAに対して,r^2={3/2-√(r^2-1)}^2+(√3/2)^2 ⇔√(r^2-1)=2/3 ∴r=√13/3

hinahadu
質問者

お礼

ご丁寧にありがとうございます。 入学予定の高校から出されている課題なのですが、返答頂いた内容でsinなどが分かりません。 中3までの内容で解く事は難しいのでしょうか?

関連するQ&A

  • 球の半径を求める

     東大の過去問らしいのですが、質問を受けて数日間  考えて、糸口さえつかめません。  どなたか解決法教えていただければ  幸いです。    問題は、半径 r の球に内接する四面体  ABCDがある。BC=CD=AD=AC=2 AB=√3  の時、半径 r を求めよ  というものです。    よろしくお願いします    

  • 三角錐に内接する球

    AB=AC=AD=6  BC=CD=DB=6√2  である三角錐ABCDに内接する球の半径を求めよ この問題の解答と解法を教えてください お願いします

  • 円に内接する四角形

    円に内接する四角形ABCDにおいて、BC=2,CD=3,∠DAB=60°、∠CDA=90°とする。 このとき、対角線ACとBDの長さ、および、辺ABとDAの長さを求めよ。 という問題です。 BDは余弦定理で、ACは正弦定理で外接円の半径を出し、それを2倍することで求められました。 その次はどうすれば良いのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 球の問題

    半径Rの球があり、四点ABCDがAB=√3、BC=CD=AD=2で球の上にあるそうです。このときに球の半径を求めなさい…と言う問題がありました。 球の方程式をx^2+y^2+z^2=R^2として、ABCDの座標を未知数でおいてみたところ、やたらと未知数が増えて解けません。どうすればよいのでしょうか?なんかうまい方法があるのでしょうか?

  • 球に関する問題

    AB=AC=AD=6,BC=CD=DB=6√2である三角錐ABCDに内接する球の半径を求めよ。 という問題なんですが、球の半径を出すには三角錐ABCDの体積が必要かと思うんですが、それを求めるプロセスと、体積を出してからどうやって半径を求めればよいか、教えてくださいm(_ _)m ちなみに答えは3-√3です。よろしくおねがいします。

  • 至急!数学I 図形と計量です・・・

    半径Rの円Oに内接する四角形ABCDが、 AB=AD=√3、cos∠BAD=-1/3,cos∠ABC=√3/3 を満たしている。 (1)BDの長さと半径Rを求めよ。 (2)sin∠ABCの値、AC,CDの長さを求めよ。 答えはBD=2√2、R=3/2 sin∠ABC=√6/3、AC=√6、CD=1 です。解説がまったくないのでわかりません>< だれかわかりやすくおしえてください>< お願いしますmm

  • 半径Rの円に内接する四角形ABCDについて

    各辺の長さと角度について AB=AD=√3、BD=2√2、cos<ABC=√3/3 sin<BAD=2√2/3、R=3/2、AC=√6 を満たす。 この時の辺CDの長さを求めよという問題です。 求め方と回答の方法が分かりません。 ご回答宜しくお願い致します。 【補足】 余弦定理と正弦定理以外のやり方が必要または 知っておかなければいけない知識があれば合わせて提示して頂きたいです。 お願いします。

  • 円に内接する四角形の問題

    四角形ABCDは円に内接し、AB=2、BC=3、CD=4、cos∠ABC=-1/4、を満たす。設問から、AC=4、AD=2、BD=7/2、四角形ABCDの面積S=7√15/4であることが分かりました。 ここで対角線AC、BDの交点をPとおくと、sin∠APBはいくらか?という問題なんですが、解答には 「∠APB=θ」とおくと  S=1/2AC・BDsinθ が成り立つので... とあります。どういう過程でこの式が導かれたのでしょうか?

  • 図形の問題? 高二

    円に内接する四角形ABCDにおいて、DA=2AB、∠BAD=120°であり、対角線BD、ACの好転を点Eとするとき、Eは対角線BDを3:4に内分する。 (1)AB:BC:CD:DA=1:ア:イ:2である (2)Eは対角線ACをウ:エ(もっとも簡単な整数比)に内分する (3)BD=オAB、AC=カABである (4)円の半径を1とすると、AB=キであり、四角形ABCDの面積はクである。 ・・・相似を利用するのでしょうか? もう分かりません!! どなたか分かる方教えてください~~~~><

  • 高校 三角錐に内接する球の半径

    AB=AC=AD=6、BC=CD=DB=6√2である三角錐に内接する球の半径を求めよという問題で ボクは△BCDに内接している円と考え △BCDの面積を「2/1×6√2×6√2×sin60」で求め △BCD=2/1×r×(3×6√2)で計算したのですが 何度やっても答えが合いません… どこか間違っているかわかる方解説よろしくです。 実際の答えの解説は本に載っているので大丈夫です。