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三角関数の問題について質問です。直円錐の体積を求めたいのですが・・・
大学生用の微分の教科書で勉強をしていると、「三角関数の導関数」という章の練習問題に、次のような問題がありました。 --------------------------------------------------------- 半径a、中心角2π/3の扇形で作った直円錐の体積を求めよ。ただし継ぎ目の重なりはないものとする。 --------------------------------------------------------- という、非常に問題文はシンプルなのですが、どう解けばよいのかわかりません(>_<) 解答だけ「(2√2/81)πa^3」と載せてあるのですが、途中の過程をどうすればいいのかさっぱりです(;_;) なんとなくラジアンを使うっぽいので、 l=rθ http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_2_kaitei/contents/ph-2/1-bu/1-2-1.htm という公式を使って、 l=(2/3)πa という、弧の長さを出してみました。あとは、 直円錐の体積↓ http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=04000000.%90%94%8Aw%8C%F6%8E%AE%8FW%2F01500000.%91%CC%90%CF%81E%95%5C%96%CA%90%CF%2F12000200.%92%BC%89~%90%8D%82%CC%91%CC%90%CF%2Fdefault.xml の公式を使ったりするような気もするのですが、高さhに相当する値をどう出せばいいのやら・・・皆様のお力をお貸しいただきたいです(>_<) よろしくお願いします<m(__)m>
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> l=(2/3)πa > という、弧の長さを出してみました これが底面の円の円周の長さにになりますので 2πで割ると底面の円の半径bになります。 b=l/(2π)=a/3 3平方の定理を使って円錐の高さhえを求めると h=√(a^2-b^2)=a√{1-(1/3)^2}=(2√2)a/3 円錐の底面積Sを求めると S=πb^2=π(a^2)/9 従って円錐の体積Vは V=Sh/3=(2√2/81)πa^3 となります。 お分かりですか?
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- alice_38
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底円周が計算できているようですから、 底円半径は求められますね? 母線長と底円半径が判れば、 回転軸を含む平面で円錐を切断した 断面の二等辺三角形が描けますね。 (↑大切なのは、ココ!) 二等辺三角形の底辺へ頂点から垂線を引けば、 円錐の高さを求めるために その直角三角形で何をすればよいのか が解るでしょう。 それとも、答えを全て書かないと ダメですか?
お礼
大丈夫です、わかりました(^_^;) ありがとうございます<m(__)m>
お礼
なるほど、そうですよね、弧の長さが、直円錐の底面の円周の長さに相当するんですね! いやはや気づきませんでした(^_^;) 2bπ=l(円周の長さ) b=l/2π や、 S=πr^2 http://www.lancemore.jp/mathematics/math_012.html 等の、公式的な箇所も、ちゃんと知らなかったのですが、info22さんのコメントで理解することができました。 いやはやありがとうございます<m(__)m>