図形の性質 - 質問解決D.B.(データベース)

図形の性質

【数Ⅰ】【図形の性質】長さ、bの2つの線分が与えられたとき、2次方程式 x ²- ax - b² = 0 の正の解を長さとする線分を作図せよ。

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
長さa、bの2つの線分が与えられたとき、2次方程式 x ²- ax - b² = 0 の正の解を長さとする線分を作図せよ。
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【数Ⅰ】【図形の性質】AB = ACの二等辺三角形ABCとその外接円がある。図のように、弧BC上に点Dをとり、2直線 AD、BCの交点をEとする。AD・AE = AB²であることを証明せよ。

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
AB = ACの二等辺三角形ABCとその外接円がある。 図のように、弧BC上に点Dをとり、2直線 AD、BCの交点をEとする。 AD・AE = AB²であることを証明せよ。
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【数Ⅰ】【図形の性質】鋭角三角形ABCの辺BCを直径とする円Oと、 辺AB, ACとの交点を、それぞれP、Qとする。 このとき、OPは外接円に接することを証明せよ。

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
【数Ⅰ】【図形の性質】鋭角三角形ABCの辺BCを直径とする円Oと、 辺AB, ACとの交点を、それぞれP、Qとする。 このとき、OPは外接円に接することを証明せよ。
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【数Ⅰ】【図形の性質】平行四辺形ABCDの内部の点Pから各辺に平行な直線を引き、辺AB、BC、CD、DAとの交点をそれぞれE、F、G、Hとする。BG、DFの交点をQとするとき、3点A、P、Qは1つの直線上にあることを証明せよ。

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
平行四辺形ABCDの内部の点Pから各辺に平行な直線を引き、辺AB、BC、CD、DAとの交点をそれぞれE、F、G、Hとする。BG、DFの交点をQとするとき、3点A、P、Qは1つの直線上にあることを証明せよ。
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【数Ⅰ】【図形の性質】△ABCの点P、∠BPC ∠CPA、∠APBの二等分線がそれぞれ辺BC、 CA、 AB と交わる点をD、 E、 Fとする。このときAD、 BE、 CFは1点で交わることを証明せよ

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
△ABCの内部の任意の点をPとする∠BPC ∠CPA、 ∠APBの二等分線がそれぞれ辺BC、 CA、 AB と交わる点をD、 E、 Fとする。このとき、AD、 BE、 CFは1点で交わることを証明せよ。
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【学んで得する】「色のついた部分の面積は?」#算数 #中学入試 #数学 #高校入試 #受験 #受験生 #面積 #面白い #勉強 #勉強垢 #頭の体操

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単元: #数A#図形の性質#方べきの定理と2つの円の関係#数学(高校生)
指導講師: いつもの先生
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三角って実はすごい図形?

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単元: #数A#図形の性質#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#数学(高校生)
指導講師: 【楽しい授業動画】あきとんとん
問題文全文(内容文):
トラス構造などの解説をしていきます。
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福田の数学〜早稲田大学2025商学部第3問〜三角形を一辺を軸として回転させたときの回転体の体積の最大

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#学校別大学入試過去問解説(数学)#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):

$\boxed{3}$

空間内の異なる$4$点

$A,B,C,D$が$AD=BC=2$、

$AB=CD=1$を満たし、線分$AD$と線分$BC$が

点$P$のみで交わり、$P$は$AD$と$BC$をそれぞれ

$AP:PD=s:(1-s),$

$BP:PC=t:(1-t) \ (0\lt s \lt t,0\lt t \lt 1)$

に内分しているとする。次の問いに答えよ。

(1)$s$を$t$を用いて表せ。

(2)$t$のとりうる値の範囲を求めよ。

(3)線分$BC$を軸にして$\triangle ABP$を$1$回転させるとき、

$\triangle ABP$の辺と内部が通過する部分の体積を

$V$とする。$V$の最大値を求めよ。

$2025$年早稲田大学商学部過去問題
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福田の数学〜千葉大学2024年理系第8問〜4つの円の位置関係と極限

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単元: #数A#図形の性質#関数と極限#数列の極限#数Ⅲ
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
図は動画参照

半径$1$、中心$O$の円$C$がある。2つの円$C_1$と$C_2$が次の2つの条件を満たすとする。

・$C_1$と$C_2$はどちらも$C$に内接する。
・$C_1$と$C_2$は互いに外接する。

円$C_1,\ C_2$の中心をそれぞれ$D,\ E$とし、半径をそれぞれ$p,\ q$とする。$\theta= \angle{DOE}$とおく。

(1) $q$を$p$と$\theta$を用いて表せ。

(2) $p$を固定する。$\theta$が$0$に近づくとき、$\dfrac{q}{theta^2}$の極限値を求めよ。

(3) $p= \sqrt{2}-1$のとき、$q$の値を求めよ。

(4) $\theta$が$0$に近づくとき、$\dfrac{q}{p}$の極限値を求めよ。
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福田の数学〜早稲田大学2025商学部第1問(4)〜正九角形の頂点を結んでできる正三角形の個数

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#図形の性質#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#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):

$\boxed{1}$

(4)$P$を平面上の正九角形とする。

$P$の異なる$2$つの頂点を通る直線をすべて考える。

これら$36$本の直線のうちの$3$本により平面上で

囲まれてできる正三角形の総数は$\boxed{エ}$である。

ただし、互いに合同でも位置の異なるものは

異なる三角形として数える。

$2025$年早稲田大学商学部過去問題
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福田のおもしろ数学559〜3Xnのタイルを2つの図形で覆うことができるためのnの条件

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

図のような$3\times n$のタイルを(動画を参照)の

$2$種類の図形を重ならないように置いて覆う

ことができるのは$n$がどんな値のときか?

図は動画内参照
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福田のおもしろ数学558〜長方形を面積の等しい5個の長方形に分割すると合同な長方形が含まれている証明

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

ある長方形を面積の等しい$5$個の長方形に

分割する。

このとき、少なくとも$2$個は

合同であることを証明せよ。
    
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福田のおもしろ数学556〜直角三角形の内接円の接点が斜辺を分ける長さと面積

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単元: #数A#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

図のような直角三角形の内接円が斜辺を

その接点で$a$と$b$に分けている。

この直角三角形の面積を求めて下さい。

図は動画内参照
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福田の数学〜九州大学2025理系第4問〜平面幾何の証明

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単元: #数A#図形の性質#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

半径$1$の円周上に反時計回りに

点$A,B,C,D$を順にとり、

線分$AD$は直径で、$AC=CD$、

$AB=BC$が成り立つとする。

(1)$\angle ACB$を求めよ。

(2)$BC$を求めよ。

(3)線分$AC$と線分$BD$の交点を$E$とするとき、

三角形$BCE$の面積を求めよ。

$2025$年九州大学理系過去問題
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福田の数学〜神戸大学2025理系第4問〜空間ベクトルと三角形の面積の最小

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#空間ベクトル#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#神戸大学#数学(高校生)#数C
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

$s,t$を実数とする。座標空間に$3$点

$A(-4,-1,0),B(-3,0,-1),P(s,t,-2s+t-1)$がある。

以下の問いに答えよ。

(1)$3$点$A,B,P$は一直線上にないことを示せ。

(2)点$P$から直線$AB$に下ろした垂線を$PH$とする。

点$H$の座標を$s$を用いて表せ。

(3)$s,t$が変化するとき、

三角形$ABP$の面積の最小値を求めよ。

$2025$年神戸大学理系過去問題
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福田のおもしろ数学533〜凸四角形の性質に関する証明

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単元: #数A#数Ⅱ#図形の性質#式と証明#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#恒等式・等式・不等式の証明#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

凸四角形$ABCD$において

$\angle CBD = 2\angle ADB,\angle ABD = 2\angle CDB,AB=CB$

のとき、

$AD=CD$を証明して下さい。

図は動画内参照
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福田のおもしろ数学531〜三角形に関する命題とその逆

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単元: #数A#図形の性質#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

左の三角形$ABC$において

$\angle A=3\angle B$

$\Rightarrow (a^2-b^2)(a-b)=bc^2$

が成り立つことを示せ。

また、逆は成り立つか?

図は動画内参照
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福田のおもしろ数学507〜三角形の面がm個ありどの頂点にも4本の辺が集まる多面体

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単元: #数A#図形の性質#空間における垂直と平行と多面体(オイラーの法則)#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

ある凸多面体において、

三角形の面が$m$枚あり、

(他の形の面も含まれている可能性がある)

すべての頂点にはちょうど$4$枚の辺が集まって

いるとする。

このとき、$m$の最小値を求めて下さい。
    
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福田の数学〜慶應義塾大学2025経済学部第1問(1)〜三角形の面積と線分の長さ

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(1)$\sin \alpha=\dfrac{3}{5},\cos \alpha=\dfrac{4}{5}$とする。

座標平面上の$4$点$O,A,B,C$を、

$O(0,0),A(5,0),B(5\cos\alpha,5\sin\alpha),$

$C(5\cos3\alpha,5\sin3\alpha)$とする。

(a)$\triangle OAB$の面積は$\dfrac{\boxed{アイ}}{\boxed{ウ}}$、

辺$AB$の長さは$\sqrt{\boxed{エオ}}$である。

(b)$\triangle OBC$の面積は$\boxed{カキ}$、辺$AB$の長さは$\boxed{ク}$である。

(c)線分$AC$の長さは$\dfrac{\boxed{ケコ}}{\boxed{サ}}\sqrt{\boxed{シス}}$

$2025$年慶應義塾大学経済学部過去問題
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福田の数学〜慶應義塾大学看護医療学部2025第4問〜放物線と接線の囲む面積と内積の最小値

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単元: #数A#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#図形と方程式#点と直線#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{4}$

$k$を実数の定数とし、

座標平面上に$2$点$A(1,-3),B(-1,k)$をとる。

また、放物線$y=x^2$を$C$とする。

以下に答えなさい。

(1)点$A$から曲線$C$に引いた$2$本の接線のうち、

傾きが正の接線を$\ell_1$とし、

傾きが負の接線を$\ell_2$とするとき、

直線$\ell_1$の方程式は$y=\boxed{テ}$であり、

直線$\ell_2$の方程式は$y=\boxed{ト}$である。

また、$2$直線$\ell_1,\ell_2$のなす角を$\theta$とすると、

$\tan\theta=\boxed{ナ}$である。

ただし、$0\lt\theta\lt\dfrac{\pi}{2}$とする。

さらに、曲線$C$と$2$直線$\ell_1,\ell_2$で囲まれた

図形の面積は$\boxed{ニ}$である。

(2)点$P$が曲線$C$全体を動くときの

$\overrightarrow{PA}・\overrightarrow{PB}$の最小値を$m$とする。

このとき、$m$を$k$を用いて表すと、

$k\geqq \boxed{ヌ}$のときは$m=\boxed{ネ}$であり、

$k\lt \boxed{ヌ}$のときは、$m=\boxed{ノ}$である。

$2025$年慶應義塾大学看護医療学部過去問題
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福田のおもしろ数学485〜三角形の内部の点から下ろした垂線の長さと最小値

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単元: #数A#図形の性質#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\triangle ABC$の内部の点$P$から辺$BC,CA,AB$へ

下ろした垂線の足をそれぞれ$D,E,F$とする。

$\dfrac{BC}{PD}+\dfrac{CA}{PE}+\dfrac{AB}{PF}$

を最小とする$P$を決定せよ。

図は動画内参照
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福田のおもしろ数学483〜直角に曲がった廊下を曲がれる棒の長さの最大値

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単元: #数Ⅰ#数A#図形の性質#図形と計量#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

棒を水平に持って、幅$a$の廊下から、

それに直角な幅$b$の廊下に曲がりたい。

これが可能であるための

棒の長さの最大値を求めて下さい。

図は動画内参照
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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

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#学校別大学入試過去問解説(数学)#体積・表面積・回転体・水量・変化のグラフ#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):

$\boxed{4}$

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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福田の数学〜慶應義塾大学薬学部2025第1問(2)〜正八面体に内接する立方体の体積

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#学校別大学入試過去問解説(数学)#立体図形#立体切断#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

$\boxed{1}$

(2)$a$は$a\gt 0$を満たす実数とする。

$xyz$空間に$6$点$(a,0,0),(0,a,0),(0,0,a),$

$(-a,0,0)(0,-a,0)(0,0,-a)$を頂点とする多面体

$S$がある。

(i)$S$の体積は$\boxed{オ}$である。

(ii)立方体$U$のすべての頂点が$S$の辺上にあるとき、

$U$の体積は$\boxed{カ}$である。

$2025$年慶應義塾大学薬学部過去問題
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福田の数学〜北海道大学2025理系第2問〜円に引いた2本の接線でできる四角形の面積の最大最小

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単元: #数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#学校別大学入試過去問解説(数学)#数学(高校生)#北海道大学
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):
$\boxed{2}$

円$C_1:x^2+y^2=1$を考える。

実数$p,q$が$p^2+q^2 \gt 1$を満たすとき、

点$p(p,q)$から$C_1$に引いた$2$本の接線$\ell_1,\ell_2$の

接点をそれぞれ$Q_1(x_1,y_1), Q_2(x_2,y_2)$とする。

また、座標平面上の原点を$O(0,0)$とする。

(1)直線$\ell_1,\ell_2$,線分$OQ_1,OQ_2$で囲まれた

四角形の面積$S$を$p,q$を用いて表せ。

(2)点$P$が楕円

$C_2:\dfrac{x^2}{2}+\dfrac{y^2}{3}=1$

の上を動くとき、

(1)の四角形の面積$S$の最大値と最小値を求めよ。

$2025$年北海道大学理系過去問題
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福田のおもしろ数学440〜正五角形10個でできる図形の内接円と外接円の面積の関係

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単元: #数A#図形の性質#周角と円に内接する四角形・円と接線・接弦定理#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

正五角形が$10$個円形に並んでいる。

それぞれの正五角形に一辺に

接する内側の円の面積を$1$とするとき、

それぞれの正五角形のひとつの

頂点を通る外側の円の面積を求めて下さい。

図は動画内参照
   
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福田のおもしろ数学435〜正三角形の内部の点の位置から面積を求める

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単元: #数A#図形の性質#三角形の辺の比(内分・外分・二等分線)#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

正三角形$ABC$の内部に

$AP=3,BP=4,CP=5$を満たす点$P$がある。

この正三角形$ABC$の面積を求めよ。

図は動画内参照
   
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福田のおもしろ数学433〜四面体に関する計量問題

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単元: #数A#図形の性質#空間における垂直と平行と多面体(オイラーの法則)#数学(高校生)
指導講師: 福田次郎
問題文全文(内容文):

四面体$ABCD$において

$\angle ACB=45°$

$AD+BC+\dfrac{AC}{\sqrt2}=3$

体積$\dfrac{1}{6}$とする。

このとき$CD$を求めよ。

図は動画内参照
   
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【数A】【図形の性質】空間図形の応用3 ※問題文は概要欄

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単元: #数A#図形の性質#方べきの定理と2つの円の関係#数学(高校生)
教材: #4S数学#4S数学Ⅰ+AのB問題解説(新課程2022年以降)#図形の性質#中高教材
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
立方体の各面の対角線の交点を頂点とし、
隣り合った面どうしの頂点を結ぶことによって、
立方体の中に正八面体ができる。
このとき、次の場合について、
正八面体の体積を求めよ。
(1) 立方体の1辺の長さが 10
(2) 正八面体の1辺の長さが6

一辺の長さが5の正八角形について、
次のものを求めよ。
(1) 正八角形の体積V
(2) 正八角形に内接する球の半径r
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【数A】【図形の性質】空間図形の応用2 ※問題文は概要欄

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単元: #数A#図形の性質#方べきの定理と2つの円の関係#数学(高校生)
教材: #4S数学#4S数学Ⅰ+AのB問題解説(新課程2022年以降)#図形の性質#中高教材
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
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。
(2) 垂線AKの長さを求めよ。
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