半径 $r$, 高さ $h$ の円柱Pがある。円柱Pの底面の半径を3倍、高さを2倍にした円柱Qの体積は、円柱Pの体積の何倍であるかを求める問題。

幾何学体積円柱相似計算
2025/7/27

1. 問題の内容

半径 rr, 高さ hh の円柱Pがある。円柱Pの底面の半径を3倍、高さを2倍にした円柱Qの体積は、円柱Pの体積の何倍であるかを求める問題。

2. 解き方の手順

(1) 円柱Qの底面の半径を求める。円柱Pの半径がrrであるから、円柱Qの半径は3r3rとなる。
(2) 円柱の体積の公式は、底面積 × 高さである。円柱Pの底面積はπr2\pi r^2であり、高さはhhなので、体積はπr2h\pi r^2 hとなる。
(3) 円柱Qの底面積はπ(3r)2=9πr2\pi (3r)^2 = 9 \pi r^2であり、高さは2h2hなので、体積は9πr2×2h=18πr2h9 \pi r^2 \times 2h = 18 \pi r^2 hとなる。
(4) 円柱Qの体積は円柱Pの体積の何倍かを求める。18πr2hπr2h=18\frac{18 \pi r^2 h}{\pi r^2 h} = 18倍である。
(5) したがって、円柱Qの体積は円柱Pの体積の18倍である。

3. 最終的な答え

(1) Aにあてはまる式: 3r3r
(2) Cにあてはまる整数: ウ (18)
Bにあてはまる式やことば:
円柱Pの体積は、πr2h\pi r^2 h
円柱Qの体積は、π(3r)2(2h)=18πr2h\pi (3r)^2 (2h) = 18 \pi r^2 h

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