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1952年(昭和27年)京都大学-数学(解析II)[2]

2025.12.04記

[2] 底面の直径が 2a\mbox{cm},高さがh\mbox{cm} の直円錐に内接する直円柱の体積は,その高さの変化に応じて,どのように変化するか,その模様を図で示せ.

2025.12.05記

[解答]
直円柱の高さを x\mbox{cm} とするとその体積 V\mbox{cm}^3
V=\pi \left(\dfrac{a(h-x)}{h}\right)^2x=\dfrac{\pi a^2}{h^2}(h-x)^2xx の3次関数となり,\dfrac{dV}{dx}=\dfrac{\pi a^2}{h^2}(h-x)(3x-h) からその増減表は

x (0) \cdots h/3 \cdots (h)
dV/dx + 0 -
V (0) \nearrow 4\pi a^2 h/27 \searrow (0)

となり,直円柱の体積は,その高さの変化に応じて,増減表のように変化する(図示略).




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