解決済みの質問

六角形の面積

1辺の長さが1の立方体ABCD-EFGHで、
辺EF,FG,GH,HE,の中点をそれぞれK,L,M,Nとする。
このとき、三角形FKLを底面とし点Dを頂点とする三角錐と、
三角形HMNを底面とし点Bを頂点とする三角錐とが重なり合う部分の図形をVとする。

また、辺AE,BF,CG,DH上に、それぞれP,Q,R,Sを
AP=BQ=CR=DS=t
を満たすようにとり、4点P,Q,R,Sを通る平面をXとする。

このとき、平面XによるVの断面が六角形になるとき、その面積を求めよ。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
問題は以上です。
Vの形や、断面が六角形になる時のtの範囲はわかったのですが、どうすれば面積にもっていくことが出来るのかがわかりません。
どなたかお助けください。

投稿日時 - 2003-11-22 16:25:00

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QNo.712332

暇なときに回答ください

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問題の内容からおそらく高校の数学II-ベクトルの問題と思われるので,その前提で回答します。違っていたらすみません。

「XY~~」を,点XからYへ向かうベクトル(本来なら「XY」の上に矢印を書く)とします。

私は,AB~~をx軸,AD~~をy軸,AE~~をz軸にとって考えました。
まず,以下の点を求めます。
「直線BNと直線DKとの交点」「直線BMと直線DLとの交点」
「直線DFと平面BMNとの交点」「直線BHと平面DKLとの交点」
「直線BHと直線DFとの交点」
この時平面Xは,XY平面に平行でZ=tの点を通る平面です(これが重要!)ので,上で求めた座標を用いて,立体Vと平面Zが交わって作る直線を求めていき,それによって面積を求められます。
この際,次のことを利用するとよいかと思います。
「三点X,Y,Zを通る平面上の点Wは,αおよびβを実数として
 W=OX~~+α・XY~~+β・YZ~~
と表される。」

自分でも具体的な計算はしませんでしたが,これでいけるかと思います。

投稿日時 - 2003-11-24 02:25:16

お礼

ご回答ありがとうございました。

投稿日時 - 2003-11-24 15:13:39

ANo.2

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ベストアンサー以外の回答(1件中 1~1件目)

ANo.1

とりあえず、平面XとDF,DK,DL,BH,BM,BNの交点をF',K',L',H',M',N'とでもおいて、
平面X上で、Pを原点、PQをx軸、PSをy軸とする座標平面でも考えて、
ぐりぐりと計算で押しちゃうという手もあります。

六角形のできかたは、正方形から直角二等辺三角形を2つ落とした形なので、なんとでも計算できると思います。

ただし、座標求めたりするのは計算しんどいのでしてません^^;

投稿日時 - 2003-11-23 00:26:53

お礼

ご回答ありがとうございました。

投稿日時 - 2003-11-24 15:13:02

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