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高校生で数Ⅱの直線と方程式という単元を既習しているという体でお話しさせていただきます。
平面AEGCのみを抜き出しそれを
原点がE(0、0)、A(0、2)、G(2√2、0)となる
xy平面に描く。
すると問題は
⑴は直線AGと点Eとの距離を求めればよく、
AG:2x+2√2y-4√2=0であるから、
点と直線の距離の公式より(4√2)/(2√3)=(2√6)/3
⑵は⑴で求めた結果からPの座標を求めれば、
求めたい錐体の高さが分かる。
ここで△APEと△EPGは相似であるから
相似比はAE:EG=2:2√2=AP:EP
△APEに着目してAP:PE=2:2√2より
△EPGに着目してEP:PG=2:2√2
よってAP:PG=1:2と求められる。
このことからP(2√2/3、4/3)であるので、
錐体の体積は
2×2×4/3×1/3=16/9
まちがえていたらすみません。