洛星中学校2006年前期算数第3問(解答・解説)
(1)
立方体の体積から三角柱の体積を引けばいいですね。
ここでは、1つの柱体の体積として求めます。
求める体積は
(6×6−4×4×1/2)×6
=168cm3
となります。
(2)
図が透き通っていると考えて、穴をあけた様子を正面から見た図にかきたします。
(1)で求めた体積から、新たに減った部分(黄色の部分)の体積をひけばいいですね。
新たに減った部分は円柱を斜めに切断した図形2個分(上下対称だから、2つの図形を互い違いにくっつけると1つの円柱になります)になります。
赤線の部分の縦方向と横方向の変化量に注目します。 ←変化量に注目せずに、三角形の相似を利用してもいいでしょう。
横方向に4cm移動すると、縦方向に2cm移動しているから、横方向に1cm移動すると、縦方向に1×2/4=1/2cm移動し、横方向に3cm移動すると、縦方向に3×2/4=3/2cm移動します。
したがって、円柱を斜めに切断した図形の1番低いところの高さは
1+1/2
=3/2cm
となり、1番高いところの高さは
1+3/2
=5/2cm
となります。 ←円柱を斜めに切断した図形の中心部分の高さを1+2×2/4=2cmというようにして求めてもいいでしょう。
したがって、円柱を斜めに切断した図形2個分(2つの図形を互い違いにくっつけた円柱)の体積は
1×1×3.14×(3/2+5/2)
=12.56cm3
となり、求める体積は
168−12.56
=155.44cm3
となります。