半径 $r$、高さ $h$ の円柱 A がある。円柱 A の底面の半径を 2 倍にし、高さを半分にした円柱 B をつくるとき、円柱 B の体積は円柱 A の体積の何倍になるかを求める問題です。

幾何学体積円柱相似
2025/5/28

1. 問題の内容

半径 rr、高さ hh の円柱 A がある。円柱 A の底面の半径を 2 倍にし、高さを半分にした円柱 B をつくるとき、円柱 B の体積は円柱 A の体積の何倍になるかを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、円柱 A の体積を求めます。円柱の体積は、底面積 × 高さで求められます。
円柱 A の体積を VAV_A とすると、
VA=πr2hV_A = \pi r^2 h
次に、円柱 B の体積を求めます。円柱 B の半径は 2r2r、高さは h/2h/2 です。
円柱 B の体積を VBV_B とすると、
VB=π(2r)2(h2)=π(4r2)(h2)=2πr2hV_B = \pi (2r)^2 (\frac{h}{2}) = \pi (4r^2) (\frac{h}{2}) = 2\pi r^2 h
最後に、円柱 B の体積が円柱 A の体積の何倍かを求めます。
VBVA=2πr2hπr2h=2\frac{V_B}{V_A} = \frac{2\pi r^2 h}{\pi r^2 h} = 2

3. 最終的な答え

2 倍

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