数学
中学生
解決済み

高校入試の問題です
答えをなくしたので教えていただきたいです、、、!(´;ω;`)
(1)は解けたのですが、(2)はどうしても画像の私の解答の続け方がわからなくて、(図の正面側のQの軌道がどうなるのかがわからなくて、(でもこの軌道の長さと弧EQ1と弧EQ2の長さの和がUの周の長さになることはわかります!))
ヒントだけでも教えていただけると嬉しいです!!

1辺の長さが6cmの立方体 ABCDEFGH と, 辺 AE を 202 直径とする球面Sがある。 面 EFGH上にある点Pに対して, 線分AP と球面 Sの交点のうちA以外のものをQ とする。 ただし, PがEと一致するときは QはEであるとする。 B 6 E cm 〈灘高〉 解答 別冊 P.135 H F (1) 図の斜線部のような, Eを中心とし, F, Hを弧の両端とする おうぎ形を考える。 点Pがこのおうぎ形の周と内部を動くとき, 点 Qは球面上の図形Tの周と内部を動く。 (i) Tの周の長さを求めよ。 (ii) Tの面積を求めよ。 (Ⅲ) 線分 PQ が動くことのできる部分の体積を求めよ。 (2)点Pが三角形 EFHの周を1周するとき, 点 Qは球面上の図形Uの周を1周する。 ひの周の長 さを求めよ。
灘高 A S D B 6 a F G T H 0 B 「(P) (1)(i)の国の長さ:QQz+EQi+E2 =++= 1/2(cm) = (ii)Tの面積=Sの表面積× 11. MIAEの中点 (ⅲ) 線分PQが動くことのできる部分の体積Vは、 F.Hを通る円を底面、AEを高さとする円錐の体積V, =41×9×1/2=1/27(cm²) Q1Qを通る円を底面、AMを高さとする円錐の体積V2 球Sの体積Vs,として、(Vix)-(Vext)-(Voxj)と表せられるので、 V=36×6×13×2)-19××/×××) =18-2-2/2=(m²) th B S F E G H A ELI 31 G = EQ=1 AB=136-2/5=216 :. PQ = √6
高校入試 立体図形 灘高校

回答

✨ ベストアンサー ✨

APで球を切り取ることを考え、切り口と水平方向(横から)見ると平面で切り取られることが分かる
通過した平面で球を切り取ると断面の半径は√6の円になる
(三平方の定理、三角形の相似を利用)

通過する範囲はF~Hであり、これは正三角形(△AFH)の平面状にある
内接する正三角形の2点間の弧の長さを求めればよい(中心角120°)
→求めたい部分の円弧の長さは2√6π/3

たぶんこうなると思います
入試問題なら検索すれば分かるのではないかなぁ

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