円錐の体積の求め方を完全解説!公式と1/3の理由・計算手順

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ここでは、実際に出題される典型的な3つのパターンについて、ステップごとの途中式を交えて解説します。

例題1:基本パターン(中学数学)

【問題】底面の半径が 3cm、高さが 8cm の円錐の体積を求めなさい。

【解答手順】
1. 底面積を求める:$\pi \times 3^2 = 9\pi \text{ cm}^2$
2. 高さを掛けて 1/3 を掛ける:$V = \frac{1}{3} \times 9\pi \times 8 = 24\pi \text{ cm}^3$
答え:$24\pi \text{ cm}^3$

例題2:母線の長さが与えられている応用パターン(三平方の定理の活用)

【問題】底面の半径が 6cm、母線の長さが 10cm の円錐の体積を求めなさい。

【解答手順】
問題文に「高さ」が書かれていないため、円錐の断面(直角三角形)に着目し、三平方の定理($a^2 + b^2 = c^2$)で高さを求めます。
1. 高さを $h$ とすると:$h^2 + 6^2 = 10^2$
2. $h^2 + 36 = 100 \rightarrow h^2 = 64 \rightarrow h = 8 \text{ cm}$($h > 0$ より)
3. 高さ $8\text{cm}$ を公式に代入:$V = \frac{1}{3} \times \pi \times 6^2 \times 8 = \frac{1}{3} \times 36\pi \times 8 = 96\pi \text{ cm}^3$
答え:$96\pi \text{ cm}^3$

例題3:小学生向けパターン(円周率3.14の計算)

【問題】底面の直径が 8cm、高さが 9cm の円錐の体積を求めなさい(円周率は 3.14)。

【解答手順】
1. 半径を求める:$8 \div 2 = 4\text{ cm}$
2. 式を立てる:$4 \times 4 \times 3.14 \times 9 \div 3$
3. 計算の工夫:先に $9 \div 3 = 3$ を計算する。
$16 \times 3 \times 3.14 = 48 \times 3.14 = 150.72 \text{ cm}^3$
答え:$150.72 \text{ cm}^3$

中川 明日香

中川 明日香

ビジネス戦略アナリスト

エンタメ・カルチャー業界の深掘り取材を得意とし、現場のリアルな声をお伝えします。