ノリの悪い日記

古今東西の映画、ポピュラー音楽、その他をいまここに交錯させながら随想します。

東京都公立高校入試問題から

2022 年度である. 問 (2) は, すでに灘中の問題で出てきたように, 等体積の二つの三角錐に分割して求めるのが簡便だろう. 灘中の問題の場合はどちらの三角錐で体積を計算しても手間は変わらなかったが, こちらは変わるなあ. しかし, 空間図形の問題を捨てる必要がどこにあるのだろうか.

なお, ここでは採らなかったが, A から平面  NMPQ への垂線の長さも求めることができる. その場合, 垂直な面を探すには, 立体の対称性を利用した方が早い. この場合,  A, NM の中点,  QP の中点を含む平面が対称面となり, たとえば,  MN は,  A NM の中点を結んだ線に対しても,  QP の中点と  NM の中点を結んだ線に対しても垂直となるので,  NM は対称面に対して垂直となり, したがって対称面と NM を含んでいる平面  MNPQ は垂直になる.

 (1)

 3\sqrt{2} + 4\sqrt{2} + 2\sqrt{1^2 + 7^2} = 17\sqrt{2}

 (2)

三角錐  M-APQ の体積を求めて 2 倍すればよい.

 \begin{align}
\triangle APQ 
&= 64 - 4 \cdot 8 - 8 \\
&= 64 -5 \cdot 8\\
&= 24  
\end{align}

したがって, 三角錐  M-APQ の体積は (高さはもうよいと思うが, M から垂直な平面の交線  AB に下ろした垂線の長さである.)

 \displaystyle{\frac{1}{3}\cdot 24 \cdot 7 = 56 }

四角錐  A-MPQN の体積は,

 2 \times 56 = 112
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