・直円錐の中の球                       GAI 氏

 底面が半径 r の直円錐に半径1の球が内接している。このとき、

  球の表面積S1 : 円錐の表面積S2  、球の体積V1 : 円錐の体積V2

は如何?


(コメント) 面白そうだったので、解いてみました。

 明らかに、 S1=4π 、V1=(4/3)π

  また、 直円錐の高さを、1+x とおくと、

   r√(x2−1)=x+1 から、 x=(r2+1)/(r2−1)

 このとき、 S2=πr2+πr2(r2+1)/(r2−1)=2πr4/(r2−1) なので、

   球の表面積S1 : 円錐の表面積S2=2(r2−1) : r4

 同様にして、 V2=(1/3)πr2・2r2/(r2−1)=(2/3)πr4/(r2−1) なので、

   球の体積V1 : 円錐の体積V2=2(r2−1) : r4


(コメント) なるほど!表面積の比と体積の比が同じになるんですね。


 DD++さんからのコメントです。(平成28年6月12日付け)

 半径 r の球が内接している多面体は全て、V=(1/3)Sr が成り立ちますね。球も円錐も多面
体の極限ですので、そういうのも含めて、同じ球が内接する任意の多面体で、

  表面積比=体積比

が必ず成り立ちます。



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