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■29967 / inTopicNo.1)  空間図形で対称性の利用?
  
□投稿者/ 桂子 一般人(1回)-(2007/12/05(Wed) 20:42:10)
    1辺の長さが1の正四面体OABCの辺OA,OB,OC上にそれぞれP,Q,Rを
    OP=t,OQ=OR=2t (0<t<1/2)
    を満たすようにとる。△PQRの重心をGとし、3点P,Q,Rから平面ABCに下ろした垂線の足をそれぞれP',Q',R'とする。

    (1) (△P'Q'R')/(△ABC) をtで表せ
    (2) 4面体OABC,GP'Q'R'の体積をされぞれ V,V'とする。V'/V をtで表し、その最大値を求めよ

    どなたかお願いします。
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■29995 / inTopicNo.2)  Re[1]: 空間図形で対称性の利用?
□投稿者/ DANDY U 一般人(32回)-(2007/12/06(Thu) 20:31:00)
    面倒なので計算ミスをしているかもしれないので、次の手順にしたがって、自分で丁寧に計算していって下さい。

    BCの中点をTとし、この正4面体を、A,O,Tを通る面で切った断面図を描きます。OT上に OS=√3tである点Sをとります。(S:QRの中点)
    O,S,PからATに垂線を下ろした足をO',S',P'とします。
    (1) AT=OT=√3/2、O'は底面の重心だから、AO'=√3/3、O'T=√3/6
    (2) P'O'=√3t/3、S'O'=√3t/3  ∴P'S'=2√3t/3
    (3) QR:BC=2t:1、 P'S':AT=4t:3
      よって、(△P'Q'R')/(△ABC)=8t^2:3
    (4) OO'=h とすると、PP'=(1−t)h、SS'=(1−2t)h
      よって、△PQRの重心Gから底面までの高さは、(3-5t)h
    (5) (3)(4)の結果より、V'/V=8t^2(3−5t)/3
    (6) f(t)=8t^2(3−5t)/3 とおくと、 f'(t)=(-24/3)t(5t−2)
    よって、増減表を書くと t=2/5 のときに最大値 32/75 をとります。
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