底面が直角三角形 $ABC$ である三角柱を斜めに切ってできた立体 $ABCDE$ の体積を求める問題です。四角形 $BCDE$ は長方形であり、$\angle BAC = \angle ABE = \angle ACD = 90^\circ$, $AB = 3$ cm, $AC = BE = CD = 2$ cm であるという条件が与えられています。

幾何学体積三角柱直角三角形
2025/8/10

1. 問題の内容

底面が直角三角形 ABCABC である三角柱を斜めに切ってできた立体 ABCDEABCDE の体積を求める問題です。四角形 BCDEBCDE は長方形であり、BAC=ABE=ACD=90\angle BAC = \angle ABE = \angle ACD = 90^\circ, AB=3AB = 3 cm, AC=BE=CD=2AC = BE = CD = 2 cm であるという条件が与えられています。

2. 解き方の手順

立体 ABCDEABCDE は、底面が直角三角形 ABCABC で、高さが BE,CD,ACBE, CD, AC となるような立体と見なすことができます。
この立体の体積は、底面積(直角三角形 ABCABC の面積)と、高さの平均を使って計算することができます。
まず、直角三角形 ABCABC の面積を計算します。
底辺 AB=3AB = 3 cm、高さ AC=2AC = 2 cm なので、面積は
12×AB×AC=12×3×2=3\frac{1}{2} \times AB \times AC = \frac{1}{2} \times 3 \times 2 = 3 cm2^2 です。
次に、高さの平均を計算します。高さは BEBE, CDCD, ACAC の3つなので、平均の高さは
BE+CD+AC3=2+2+23=63=2\frac{BE + CD + AC}{3} = \frac{2 + 2 + 2}{3} = \frac{6}{3} = 2 cm です。
したがって、立体 ABCDEABCDE の体積は、底面積 ×\times 高さの平均で求められます。
体積 =3×2=6= 3 \times 2 = 6 cm3^3

3. 最終的な答え

6 cm3^3

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