早稲田佐賀中学校の算数入試問題に挑戦!〜2024年度1月入試〜[大問1-(9)-回転体の体積]

中学受験

問題

下の図において, 斜線部分の三角形を直線ℓの周りに1回転してできる立体の体積は$\fbox{  }$cm$^{3}$である.

解説

回転した立体を考えると, 円錐台(大きな円錐(底面が半径6cmの円で高さが6cm)から小さな円錐(底面が半径3cmの円で高さが3cm)を引いた立体)から円柱(底面が半径6cmの円で高さが3cm)を切り取った形だとわかります.

ここで, 大きな円錐と小さな円錐の体積比は, 相似比$1:2$より$1:8$なので, 円錐台の体積は, 大きな円錐の$\dfrac{7}{8}$倍であるとわかります.

以上より, 求める体積は,

$6\times6\times3.14\times6\times\dfrac{1}{3}\times\dfrac{7}{8}-3\times3\times3.14\times3$

$=(63-27)\times3.14=113.04$から, $\fbox{  }=$$113.04(\mathrm{cm}^{3})$とわかります.

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