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

幾何学体積表面積三角柱正四角錐半球図形
2025/8/10

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)の体積と表面積をそれぞれ求める問題です。

2. 解き方の手順

(1) 三角柱
* 体積:底面積 × 高さ で求めます。底面は直角三角形なので、底面積は (3×8)/2=12(3 \times 8) / 2 = 12 cm2^2。高さは5 cm。
体積 = 12×5=6012 \times 5 = 60 cm3^3
* 表面積:底面2つ、側面3つの面積の合計です。
底面:1212 cm2^2
側面:3×5=153 \times 5 = 15 cm2^2, 8×5=408 \times 5 = 40 cm2^2, 5×5=255 \times 5 = 25 cm2^2
表面積 = 12×2+15+40+25=24+80=10412 \times 2 + 15 + 40 + 25 = 24 + 80 = 104 cm2^2
(2) 正四角錐
* 体積:(底面積 × 高さ) / 3 で求めます。底面は一辺10 cmの正方形なので、底面積は 10×10=10010 \times 10 = 100 cm2^2。高さは12 cm。
体積 = (100×12)/3=1200/3=400(100 \times 12) / 3 = 1200 / 3 = 400 cm3^3
* 表面積:底面積と側面積の合計です。底面は正方形なので 10×10=10010 \times 10 = 100 cm2^2。側面は合同な二等辺三角形4つで、底辺は10 cm、高さは13 cm。三角形の面積は (10×13)/2=65(10 \times 13) / 2 = 65 cm2^2
表面積 = 100+65×4=100+260=360100 + 65 \times 4 = 100 + 260 = 360 cm2^2
(3) 半球
* 体積:(4/3)πr^3の半分で求めます。半径 r = 4 cm。
体積 = ((4/3)π×43)/2=(2/3)π×64=(128/3)π((4/3) \pi \times 4^3) / 2 = (2/3) \pi \times 64 = (128/3)\pi cm3^3
* 表面積:球の表面積の半分(4πr2/2=2πr24\pi r^2 / 2 = 2\pi r^2)と底面の円の面積(πr2\pi r^2)の合計です。半径 r = 4 cm。
表面積 = 2π×42+π×42=32π+16π=48π2 \pi \times 4^2 + \pi \times 4^2 = 32\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:1283π\frac{128}{3}\pi cm3^3
表面積:48π48\pi cm2^2

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