まず、立体を3つの部分に分けて考えます。
(1) 高さ3cm、幅4cm、奥行き8cmの直方体の半分
(2) 半径4cm、高さ3cmの半円柱
(3) 底面の扇形の半径8cm、高さ4cmの錐台(ただし、直方体の半分と半円柱を取り除いた部分)
(1) 直方体の半分の体積:
直方体の体積は、4×8×3=96 cm3 です。 その半分なので、96/2=48 cm3。 (2) 半円柱の体積:
円柱の体積は、πr2h です。 半径 r=4 cm、高さ h=3 cmなので、円柱の体積は、 π×42×3=48π cm3。 半円柱なので、48π/2=24π cm3。 (3) 底面の扇形の面積と錐台の体積:
扇形の面積は、半径8cmの円の4分の1です。なぜなら、扇形の弧の長さが8cmで、これは半径8cmの円の円周の4分の1だからです(円周は2πr=16π であり、16π/4=4π となります。したがって、8≈2.54π です。したがって、8/2πr=1/2π となるので、円周ではなく、中心角が60度の扇形と考えるのが妥当です)。よって、底面積は、π×82×(60/360)=64π×(1/6)=(32/3)πとなります。 錐台の体積は、底面積が (32/3)π cm2 で、高さが4cmの角錐の体積の差から計算できます。しかし、ここでは正確な錐台の体積を計算することは難しいので、近似的な計算を行います。 底面積を (32/3)π、高さを4とすると、おおよそ、 (1/3)×(32/3)π×4=(128/9)π≈14.22π cm3。 立体の体積は、(1) + (2) + (3)で計算できます。
48+24π+(128/9)π≈48+75.40+44.74≈168.14 cm3