直角三角形ABCがあり、AB = 5cm, BC = 3cmです。点Cを通り、辺ABに平行な直線$l$を軸として、この三角形を1回転してできる立体の体積を求める問題です。

幾何学体積回転体直角三角形円柱円錐
2025/7/30

1. 問題の内容

直角三角形ABCがあり、AB = 5cm, BC = 3cmです。点Cを通り、辺ABに平行な直線llを軸として、この三角形を1回転してできる立体の体積を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、直角三角形ABCを直線llの周りに回転させたときにできる立体を考えます。これは、底面の半径が3cm、高さが5cmの円柱から、底面の半径が3cm、高さが5cmの円錐を取り除いたものになります。
したがって、求める体積は、円柱の体積から円錐の体積を引いたものとして計算できます。
円柱の体積は、底面積 ×\times 高さ で求められます。底面積は πr2\pi r^2 であり、r=3r=3なので、底面積は 9π9\pi です。高さは5なので、円柱の体積は、
9π×5=45π9\pi \times 5 = 45\pi
円錐の体積は、13×\frac{1}{3} \times 底面積 ×\times 高さ で求められます。底面積は円柱と同じく 9π9\pi です。高さも5なので、円錐の体積は、
13×9π×5=15π\frac{1}{3} \times 9\pi \times 5 = 15\pi
したがって、求める立体の体積は、
45π15π=30π45\pi - 15\pi = 30\pi

3. 最終的な答え

30π30\pi 立方センチメートル

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