楕円体の体積 計算ドリル(解答・解説)

  1. 半軸が3cm・2cm・1cmの楕円体の体積を求めましょう(\(\pi\) を使った形で)。
    解答:\(8\pi\) cm³
    公式に3つの半軸を当てはめます。 \(\text{楕円体の体積} = \dfrac{4}{3} \times \pi \times 3 \times 2 \times 1\) 数字だけ先に計算すると \(\dfrac{4}{3} \times 6 = 8\) よって体積は \(8\pi\) cm³(約25.13cm³)です。
  2. 半径が3cmの球の体積を求めましょう(\(\pi\) を使った形で)。
    解答:\(36\pi\) cm³
    球は3つの半軸がすべて等しい楕円体です。 \(\dfrac{4}{3} \times \pi \times 3 \times 3 \times 3 = \dfrac{4}{3} \times 27 \times \pi = 36\pi\)(cm³) およその値は約113.10cm³です。
  3. 半軸が6cm・3cm・1cmの楕円体の体積を求めましょう(\(\pi\) を使った形で)。
    解答:\(24\pi\) cm³
    公式に3つの半軸を当てはめます。 \(\dfrac{4}{3} \times \pi \times 6 \times 3 \times 1 = \dfrac{4}{3} \times 18 \times \pi = 24\pi\)(cm³) およその値は約75.40cm³です。 半軸の積(18)を出してから \(\dfrac{4}{3}\) 倍すると計算が楽です。
  4. 体積が2000cm³の楕円体の容器には、水が何L入るでしょうか。
    解答:2L
    1Lは1000cm³なので、cm³をLに直すには1000で割ります。 \(2000 \div 1000 = 2\)(L)
  5. 半軸が5cm・3cm・3cmの楕円体の体積を求めましょう(\(\pi\) を使った形で)。
    解答:\(60\pi\) cm³
    公式に3つの半軸を当てはめます。 \(\dfrac{4}{3} \times \pi \times 5 \times 3 \times 3 = \dfrac{4}{3} \times 45 \times \pi = 60\pi\)(cm³) およその値は約188.50cm³です。 3つの半軸のうち2つが等しいので、この立体は回転楕円体(ラグビーボール型)です。
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