福田の数学〜早稲田大学理工学部2025第4問〜4つの互いに外接する球面の中心が作る四面体の体積 - 質問解決D.B.(データベース)

福田の数学〜早稲田大学理工学部2025第4問〜4つの互いに外接する球面の中心が作る四面体の体積

問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

空間内に原点$O$を中心とする半径$r$の球面$S$がある。

さらに、半径が$1,2,3$の球面$S_1,S_2,S_3$があり、

これら$4$つの球面のうち

どの$2$つの球面も互いに外接している。

$S_1,S_2,S_3$中心を順に$P_1,P_2,P_3$とし、

$O,P_1,P_2,P_3$は同一平面上にないとする。

さらに、球面$S$が球面$S_1,S_2,S_3$と

接する$3$つの点と、

$\overrightarrow{OQ}=\dfrac{1}{4}(\overrightarrow{OP_1}+\overrightarrow{OP_2}+\overrightarrow{OP_3})$

により定まる点$Q$は、同一平面上にあるとする。

次の問いに答えよ。

(1)$r$の値を求めよ。

(2)四面体$OP_1P_2P_3$の体積を求めよ。

$2025$年早稲田大学理工学部過去問題
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指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

空間内に原点$O$を中心とする半径$r$の球面$S$がある。

さらに、半径が$1,2,3$の球面$S_1,S_2,S_3$があり、

これら$4$つの球面のうち

どの$2$つの球面も互いに外接している。

$S_1,S_2,S_3$中心を順に$P_1,P_2,P_3$とし、

$O,P_1,P_2,P_3$は同一平面上にないとする。

さらに、球面$S$が球面$S_1,S_2,S_3$と

接する$3$つの点と、

$\overrightarrow{OQ}=\dfrac{1}{4}(\overrightarrow{OP_1}+\overrightarrow{OP_2}+\overrightarrow{OP_3})$

により定まる点$Q$は、同一平面上にあるとする。

次の問いに答えよ。

(1)$r$の値を求めよ。

(2)四面体$OP_1P_2P_3$の体積を求めよ。

$2025$年早稲田大学理工学部過去問題
投稿日:2025.04.23

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問題文全文(内容文):
$n$を30以下の正の整数とする。
$n^2$を$5$で割ったときの余りが1となるのはいくつあるか求めよ。
$\begin{array}{c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
n & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 \\
\hline
n^2 & & & & & & & & & & \\
\hline
余り & & & & & & & & & & \\
\hline
\end{array}$

出典:2003年筑波大学附属高等学校
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問題文全文(内容文):
動画内手順1の(Step 1)と(Step 4)により、4点C,G,H,[ウ]は同一円周上にあることが分かる。
よって、$\angle CHG =$[エ]である。
一方、点Eは円Oの周上にあることから、[エ]=[オ]がわかる。
よって、$\angle CHG =$[オ]であるので、4点C,G,H,[カ]は同一円周上にある。
この円が点[ウ]を通ることにより、$\angle OEH =$[アイ]$^{ \circ }$を示すことができる。


[ウ]の解答群
⓪B
①D
②F
③O


[エ]の解答群
⓪$\angle AEC$
①$\angle CDF$
②$\angle CGH$
③$\angle CBO$
④$\angle FOG$


[オ]の解答群
⓪$\angle AED$
①$\angle ADE$
②$\angle BOE$
③$\angle DEG$
④$\angle EOH$


[カ]の解答群
⓪A
①D
②E
③F

-----------------
動画内手順2のとき、$\angle PTS =$[キ]である。
円Oの半径が$\sqrt{ 5 }$で、$OT=3 \sqrt{ 6 }$であったとすると、3点O,P,Rを通る円の半径は$\displaystyle \frac{[ク]\sqrt{ [ケ] }}{[コ]}$であり、RT=[サ]である。


[キ]の解答群
⓪$\angle PQS$
①$\angle PST$
②$\angle QPS$
③$\angle QRS$
④$\angle SRT$
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問題文全文(内容文):
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1%, 「感染していないのに誤って陽性と判断する確率が2%である。全体の1%がこの
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問題文全文(内容文):
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