与えられた3つの立体(三角柱、正四角錐、半球)の体積と表面積を求める問題です。

幾何学体積表面積三角柱正四角錐半球三次元図形
2025/7/15

1. 問題の内容

与えられた3つの立体(三角柱、正四角錐、半球)の体積と表面積を求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 三角柱
- 体積:底面積 × 高さ
底面積は直角三角形なので、3×8÷2=123 \times 8 \div 2 = 12 cm2^2
高さは5cmなので、体積は12×5=6012 \times 5 = 60 cm3^3
- 表面積:側面積 + 2 × 底面積
側面積は、3cm, 8cm, 5cmの辺を持つ長方形の合計なので、(3×5)+(8×5)+(5×5)=15+40+25=80(3 \times 5) + (8 \times 5) + (5 \times 5) = 15 + 40 + 25 = 80 cm2^2
底面積は1212 cm2^2なので、表面積は 80+2×12=80+24=10480 + 2 \times 12 = 80 + 24 = 104 cm2^2
(2) 正四角錐
- 体積:(1/3) × 底面積 × 高さ
底面積は正方形なので、10×10=10010 \times 10 = 100 cm2^2
高さは12cmなので、体積は (1/3)×100×12=400(1/3) \times 100 \times 12 = 400 cm3^3
- 表面積:底面積 + 側面積
側面積は、底辺10cm、高さ13cmの三角形4つ分なので、(10×13÷2)×4=65×4=260(10 \times 13 \div 2) \times 4 = 65 \times 4 = 260 cm2^2
底面積は100100 cm2^2なので、表面積は100+260=360100 + 260 = 360 cm2^2
(3) 半球
- 体積:(2/3) × π × r3^3
半径は4cmなので、体積は(2/3)×π×43=(2/3)×π×64=128π3(2/3) \times \pi \times 4^3 = (2/3) \times \pi \times 64 = \frac{128\pi}{3} cm3^3
- 表面積:2 × π × r2^2 + π × r2^2
半径は4cmなので、曲面部分は 2×π×42=32π2 \times \pi \times 4^2 = 32\pi cm2^2
底面部分は π×42=16π\pi \times 4^2 = 16\pi cm2^2
表面積は32π+16π=48π32\pi + 16\pi = 48\pi cm2^2

3. 最終的な答え

(1) 三角柱
- 体積:60 cm3^3
- 表面積:104 cm2^2
(2) 正四角錐
- 体積:400 cm3^3
- 表面積:360 cm2^2
(3) 半球
- 体積:128π3\frac{128\pi}{3} cm3^3
- 表面積:48π48\pi cm2^2

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