このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。

ベクトルの体積比について

    まぶん (id: 3404) (2024年8月10日11:13)
    0 0
    画像の問題についてです。(1)の解答は理解できたんですけど、(2)の V1= 1/2 × 2/3 × 5/3 × V0 =5/9 V0 の等式が成り立つ理由がわかりません。 ベクトルの四面体の体積は基本的に底面積が等しいなら高さで、高さが等しいなら底面積で比較するのは知っているのですが、この問題の場合そのような考え方で解いているのか、それとも全く別の考えで解いているのか、わかりません。 わかる方が教えてくださると嬉しいです。

    17232553131471797091767360432918.jpg

    Screenshot_20240810-105838.png

    Screenshot_20240810-105848.png

    まぶん (id: 3404) (2024年8月10日11:15)
    0 0

    書き忘れましたが僕は高校3年生の文系で、一通りの数学1.2.a.b.cの範囲は履修済みです。

    回答

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年8月10日13:44)
    0 0
    まぶんさん、こんにちは。 再訪問ありがとうございます! さて、ここで使っているのは「底面が同じなら体積の比は高さの比」というやつですよ。 いっぺんに3つやっているからわかりにくいかもしれませんが、一つずつ考えればいいのです。 まず、四面体OABCとPABCを比べます。共通の底面は△ABCです。高さはOとPから下ろした垂線の長さですが、それはOAとPAの比になっていますね。よって四面体OABC:四面体PABC=2:1。けっきょく四面体OABC:四面体OPBC=1:1/2。 次に四面体OPBCと四面体QPBCについて、底面は△PBCで共通。高さはOとQから△PBCにおろした垂線の長さですが、それはPB:QB。だから体積は1:1/3。これより四面体OPQCのほうは1:2/3。 最後に四面体OPQCと四面体OPQRを比べます。共通の底面は△OPQ。そこにCからとRから垂線を引いて、その長さが高さで比はOC:OR=3:5。よって四面体OPQC:四面体OPQR=1:3/5。 よって、四面体OABC:四面体OPQR=1:1/2×2/3×3/5 というわけです。いまは詳しく書きましたが、四面体の1辺の比はそのまま体積の比になることははじめの四面体OABCと四面体PABCでわかりますから、あとはあれこれやらなくても、対応する辺の比の積でいけます! これで大丈夫ですか?会話型を目指しています。分かったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。
    まぶん (id: 3404) (2024年8月10日14:43)
    0 0

    解答ありがとうございます! すいません、間違ってたら申し訳ないのですが、四面体OPBCとQPBCを比較する際に用いる辺はPB:QBではなくOB:QBではないでしょうか?

    くさぼうぼう : (id: 1236) (2024年8月10日16:44)
    0 0

    あ!間違ってますね。OB:QBですね!ごめんなさい。ちゃんと読んでくれてありがとうございます。

    まぶん (id: 3404) (2024年8月10日17:50)
    0 0

    これで疑問解消しました! ありがとうございます

    回答する