底面の半径が $r$ cm、高さが $h$ cmの円錐Aがあります。円錐Aの底面の半径を2倍にし、高さを $\frac{1}{2}$ にした円錐Bを作ると、円錐Bの体積は円錐Aの体積の何倍になるか求める問題です。

幾何学円錐体積相似
2025/6/12

1. 問題の内容

底面の半径が rr cm、高さが hh cmの円錐Aがあります。円錐Aの底面の半径を2倍にし、高さを 12\frac{1}{2} にした円錐Bを作ると、円錐Bの体積は円錐Aの体積の何倍になるか求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、円錐の体積の公式を思い出します。円錐の体積は、
V=13πr2hV = \frac{1}{3} \pi r^2 h
で表されます。
円錐Aの体積を VAV_A とすると、
VA=13πr2hV_A = \frac{1}{3} \pi r^2 h
円錐Bの底面の半径は 2r2r cm、高さは 12h\frac{1}{2}h cmです。円錐Bの体積を VBV_B とすると、
VB=13π(2r)2(12h)V_B = \frac{1}{3} \pi (2r)^2 (\frac{1}{2}h)
VB=13π(4r2)(12h)V_B = \frac{1}{3} \pi (4r^2) (\frac{1}{2}h)
VB=13π2r2hV_B = \frac{1}{3} \pi 2r^2 h
VB=2(13πr2h)V_B = 2 (\frac{1}{3} \pi r^2 h)
したがって、VB=2VAV_B = 2 V_A であるため、円錐Bの体積は円錐Aの体積の2倍となります。

3. 最終的な答え

2倍

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