質問<3411>
「「図形と計量」」
日付 2006/9/28
質問者 零時


四面体ABCDにおいて、AB=BC=3
CA=2\(\sqrt{\quad}\)5, BD=1, ∠ADB=∠ADC=90°のとき、次の
ものを求めよ。

(1)⊿ABCの面積
(2)四面体ABCDの体積
(3)頂点Dから平面ABCへ下ろし垂直DHの長さ

★完全解答希望★

お便り
日付 2006/10/12
回答者 下野哲史


問題が間違っていると思います。
本当に多いですね。。。
∠ADB=∠BDC=90°でしょう。
でないとAB=BC になりません。

これで解くと
(1) B から AC に垂線をおろし、その交点を I とすると
  AI=IC=\(\sqrt{\quad}\)5 であるから、三平方の定理より BI=\(\sqrt{\quad}\){\(3^{2}\)-(\(\sqrt{\quad}\)5\()^{2}\)}=2
  よって △ABC=2\(\sqrt{\quad}\)5×2×\(\frac{1}{2}\)=2\(\sqrt{\quad}\)5
(2) 底面を ADC として考えると、
  ∠ADB=∠BDC=90°より BD が高さであるから
  底面 ADC の面積を求めればよい。
  (1) 同様にして二等辺三角形の面積を求めると
  DI=\(\sqrt{\quad}\){(2\(\sqrt{\quad}\)2\()^{2}\)-(\(\sqrt{\quad}\)5\()^{2}\)}=\(\sqrt{\quad}\)3 より △ADC=2\(\sqrt{\quad}\)5 × \(\sqrt{\quad}\)3 ×\(\frac{1}{2}\)=\(\sqrt{\quad}\)15
  よって体積は \(\sqrt{\quad}\)15 ×1 × \(\frac{1}{3}\)=(\(\sqrt{\quad}\)15)/3
(3) DH は底面を ABC としたときの四面体の高さと考えられるため
  (\(\sqrt{\quad}\)15)/3 = 2\(\sqrt{\quad}\)5 × DH × \(\frac{1}{3}\) より DH=(\(\sqrt{\quad}\)3)/2