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右上の立体図において、ABと球の接する点をa、BCと球の接する点をb、CDと球の接する点をc、DAと球の接する点をdとする。
立体Pの中に入っている球の半径をrとする。
円の外の一点から円に外接している直線において、接する2点との距離は等しいから、以下の式が成り立つ。
aB=Bb=bC=Cc=r
cD=Dd、dA=Aa
Aa+aB=6
Cc+cD=12
AD=Ad+dD=(AB-aB)+(CD-Cc)=(6-r)+(12-r)=18-2r
三平方の定理より、(18-2r)^2=(2r)^2+(12‐6)^2
これを解くと、r=4が出てくる。
AD=18-8=10
①の答え:AD=10cm
立体Pの体積=4×4×π×(6+12)×(1/2)=144π
球の体積=(4/3)π×4^3=(256/3)π
144π÷(256/3)π=432/256=27/16
②の答え:27/16倍(16分の27倍)
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AD=Ad+dD=(AB-aB)+(CD-Cc)=(6-r)+(12-r)=18-2r
三平方の定理より、(18-2r)^2=(2r)^2+(12‐6)^2
この2式が理解できれば解けると思います。
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