図の直方体において
AD = AE = DP = 3cm, AB = 4cm で、
PQ ⊥ AF になっている。このとき
 (1) PQ の長さを求めなさい。
(2) B から 儕AF に下ろした
   垂線の長さを求めなさい。  
(1) 下の左の図は
 FPQA を平面に書いたものです。
  (以下では、単位は除いて計算してあります。)
 PA2 = 18,PF2 = 19, AF = 5
QF2 - AQ2 = PF2 - PA2 = 1, QF + AQ = 5
∴ QF - AQ = 1/5
(2) AP と BC との交点を R とおくと
BA = BR = 4cm, BF = 3cm より
四面体 BAFR の体積は 8 cm3
AF = FR = 5cm, AR = 4cm より
僥AR の面積 = 2 root(34) cm2
 

(1) の続き
QF + AQ = 5, QF - AQ = 1/5 より AQ = 12/5
PQ2 = AP2 - AQ2 = 316/25
より PQ = 2root(79)/5
(2) の続き
B から 儕AF に下ろした
垂線の長さを r とする。 四面体 BAFR の体積
 = 僥AR の面積×r/3 より
r = 3×8/(2 root(34)) = 6 root(34)/17 (cm)  
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