第4章 4.17

円板の半径を r、円錐の底円の円周を m、半径を a、円錐の高さを h とすると

r:一定 m,a,h:θによって可変 となる

円錐の体積 V は a2=r2−h2a^2 = r^2 - h^2 から

V=13πa2h=13π(r2−h2)h=13π(r2h−h3)V = \frac{1}{3}\pi a^2 h = \frac{1}{3}\pi(r^2 - h^2)h = \frac{1}{3}\pi(r^2 h - h^3)

V′=13πr2−πh2V' = \frac{1}{3}\pi r^2 - \pi h^2

V′=0V' = 0 のとき 13πr2−πh2=0\dfrac{1}{3}\pi r^2 - \pi h^2 = 0 13r2=h2\dfrac{1}{3}r^2 = h^2 h=r3h = \dfrac{r}{\sqrt{3}} これから a=23ra = \sqrt{\dfrac{2}{3}}r

m=2πa=2π23rm = 2\pi a = 2\pi \sqrt{\frac{2}{3}} r

m を円板の方から求めると m=r(2π−θ)m = r(2\pi - \theta) なので

2π23r=r(2π−θ)2π23=2π−θθ=2π(1−23)2\pi \sqrt{\frac{2}{3}} r = r(2\pi - \theta) \qquad 2\pi \sqrt{\frac{2}{3}} = 2\pi - \theta \qquad \theta = 2\pi\left(1 - \sqrt{\frac{2}{3}}\right)

解説: r31bn1z