立体A(円錐)と立体B(円柱)について、以下の問いに答えます。 (1) 立体Aの体積を求めます。 (2) 立体Aの表面積を求めます。 (3) 立体Aと立体Bの体積が等しいとき、立体Bの高さを求めます。

幾何学体積表面積円錐円柱立体の計算
2025/7/30

1. 問題の内容

立体A(円錐)と立体B(円柱)について、以下の問いに答えます。
(1) 立体Aの体積を求めます。
(2) 立体Aの表面積を求めます。
(3) 立体Aと立体Bの体積が等しいとき、立体Bの高さを求めます。

2. 解き方の手順

(1) 立体A(円錐)の体積を求める
円錐の体積は、V=13πr2hV = \frac{1}{3} \pi r^2 hで計算できます。ここで、rrは底面の半径、hhは高さです。
問題より、r=6r = 6 cm, h=8h = 8 cmなので、
V=13π(62)(8)=13π(36)(8)=96πV = \frac{1}{3} \pi (6^2)(8) = \frac{1}{3} \pi (36)(8) = 96\pi
(2) 立体A(円錐)の表面積を求める
円錐の表面積は、S=πr2+πrlS = \pi r^2 + \pi r lで計算できます。ここで、rrは底面の半径、llは母線の長さです。
問題より、r=6r = 6 cm, l=10l = 10 cmなので、
S=π(62)+π(6)(10)=36π+60π=96πS = \pi (6^2) + \pi (6)(10) = 36\pi + 60\pi = 96\pi
(3) 立体B(円柱)の高さを求める
円柱の体積は、V=πr2hV = \pi r^2 hで計算できます。ここで、rrは底面の半径、hhは高さです。
立体Bの底面の直径は8cmなので、r=4r = 4 cmです。立体Bの高さはhBh_Bとします。
立体Aと立体Bの体積が等しいので、VA=VBV_A = V_Bです。
96π=π(42)hB96\pi = \pi (4^2)h_B
96π=16πhB96\pi = 16\pi h_B
hB=96π16π=6h_B = \frac{96\pi}{16\pi} = 6

3. 最終的な答え

(1) 立体Aの体積:96π cm396\pi \text{ cm}^3
(2) 立体Aの表面積:96π cm296\pi \text{ cm}^2
(3) 立体Bの高さ:6 cm6 \text{ cm}

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