福田の数学〜早稲田大学2022年商学部第3問〜空間図形の計量 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学2022年商学部第3問〜空間図形の計量

問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\large\boxed{3}}\ 座標空間において、2つの円C_1,\ C_2を\hspace{150pt}\\
C_1=\left\{(x,y,0)\ | \ x^2+y^2=1\right\},\ C_2=\left\{(0,y,z)\ | \ (y-1)^2+z^2=1\right\} \\
とする。次の設問に答えよ。\hspace{150pt}\\
(1)C_1上の2点とC_2上の点(0,1,1)を頂点とする正三角形を考える。\hspace{40pt}\\
このような正三角形の一辺の長さをすべて求めよ。\hspace{100pt}\\
(2)すべての頂点がC_1∪C_2上にある正四面体を考える。\hspace{80pt}\\
このような正四面体の一辺の長さをすべて求めよ。\hspace{90pt}
\end{eqnarray}
単元: #数A#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形の性質#図形と方程式#三角関数#円と方程式#加法定理とその応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#空間における垂直と平行と多面体(オイラーの法則)#早稲田大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\large\boxed{3}}\ 座標空間において、2つの円C_1,\ C_2を\hspace{150pt}\\
C_1=\left\{(x,y,0)\ | \ x^2+y^2=1\right\},\ C_2=\left\{(0,y,z)\ | \ (y-1)^2+z^2=1\right\} \\
とする。次の設問に答えよ。\hspace{150pt}\\
(1)C_1上の2点とC_2上の点(0,1,1)を頂点とする正三角形を考える。\hspace{40pt}\\
このような正三角形の一辺の長さをすべて求めよ。\hspace{100pt}\\
(2)すべての頂点がC_1∪C_2上にある正四面体を考える。\hspace{80pt}\\
このような正四面体の一辺の長さをすべて求めよ。\hspace{90pt}
\end{eqnarray}
投稿日:2022.08.20

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四面体ABCD において,辺AB と辺CDが垂直ならば,頂点Aから平面BCDに下ろした垂線AHと,頂点Bから平面CDAに下ろした垂線BKは交わることを示せ。ただし,HとB,KとAはそれぞれ一致しないものとする。

直方体 ABCD-EFGHにおいて,
辺AB,AD,AEの長さをそれぞれa,b,cとする。
また,頂点Aから直線FHに下ろした垂線をAK とする。
このとき,次の問いに答えよ。
(1) EK⊥FHであることを証明せよ。
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} 図(※動画参照)のように、1辺の長さが2である立方体ABCD-EFGHの内側に、\\
正方形ABCDに内接する円を底面にもつ高さ2の円柱Vをとる。次の設問に答えよ。\\
(1)立方体の対角線AGと円柱Vの共通部分と得られる線分の長さを求めよ。\\
\\
(2)Wを三角柱ABC-DCGと三角柱AEH-BFGの共通部分とする。\\
円柱Vの側面とWの共通部分に含まれる線分の長さの最大値を求めよ。
\end{eqnarray}
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問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}}\ (7)1辺の長さが\sqrt2の正三角形を底面とし、高さが4の直三角柱を考える。\\
この直三角柱を以下の条件①と条件②を共に満たす平面で切断するとき、切断面の\\
面積の最小値は\boxed{\ \ シ\ \ }である。ただし、直三角柱は底面と側面が垂直である三角柱\\
のことである。\\
条件① 切断面が直角三角形になる。\\
条件② 切断面の図形のすべての辺が直三角柱の側面上にある。
\end{eqnarray}
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正八面体の体積を求めよ。
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(1) 正八角形の体積V
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