第67問の解答


問題 [空間図形]

問題図 左図のように、立方体ABCD-EFGHの各面上に正方形をあけて、向かい側の面まで突き抜けるようにします。

立方体1辺の長さ正方形1辺の長さ3:1で、正方形はそれぞれの面の中央にあけることにします。

この立体頂点A、C、Fを通る平面で切るとき、切り口の面積は、△ACFの面積何倍でしょうか。


解答例1

マサルさん

参考図1

上の2つの図をご覧ください。
立方体ABCD−EFGHを3×3×3=27個小さな立方体の集まりと考えることにします。
図1は、それを分かりやすく書いたものです。

さて、立方体ABCD−EFGH切り口は、もし空洞がなければ正三角形になります。

これは切られる小さい立方体にも言えることです。

ACAFCF3辺はそれぞれ3等分されています。
なぜなら、それぞれの小さい立方体対角線3つ分だからです。

そして、3等分された辺はそれぞれ、小さな正三角形一辺となっています。
従って、切り口は図2のようになります。

正三角形AFC小さな正三角形9個でできています。
そのうち、3個空洞ですから、実際に切り口となっているのは6個分です。

というわけで、求める面積比=÷2/3となります。

答: 2/3

以上