(立方体内に内接する三角錐の重なった部分の体積) 2012.9.2
       triangular pyramid

    

 長いタイトルだが,その通りで,立体中の三角錐の作る体積を積分で求めようという,別の項で紹介しているが,平成24年郷中ゼミの中で,別講座で実施された内容の授業。

郷中ゼミとはなんぞや?という方は,ここなどを参照してもらいたい。

今回は,その際に作成した立体を切断するアニメーションである。

実際の模範解答もPDFで掲載してあるので,復習のために参考にしてもらいたい。

問題を見て,頭の中に切断図が思い描けて,

積分計算が始まるような方は,見ないでよろしい。

普通の人には,どんな形かすら怪しいものであろう。

実際に問題を解く際には,

切断面を数枚書くだけで,積分計算が始まりそうなもんだが,

共通部分がどのような形状をしているかは,立体的なイメージを持つのも,

それなりにではあるが,意味あることであろうと思い,

例のGRAPES3Dで作成をしたのが,以下の

trianglar pyramid.gp3

というファイルである。

(GRAPES単体では動かず,GRAPES3Dというプログラムが必要)

実際のアニメは以下の通り


 視点を変えて,回しながら見たのが以下。

 

回転させるとイメージは確定すると思われる。

想像したようなものであったであろうか?難しい。

 問題PDF と 解答PDF はこちらからどうぞ。

   1.trianglar-question.pdf

   2.trianglar-answer.pdf

  そのままの印刷にも耐えられるだろう。

 アニメ作成の原点のgp3ファイル

   3.trianglar pyramid.gp3

 今回のアニメーションは,積分計算の準備状態のアニメであり,これを想像できなくても体積を求めることはできる。

しかし,脳内イメージを確定し,あたかも手のひらでルービックキューブを回すような感覚でとらえることができれば,難しさは圧倒的に違うだろう。

つみきをやったことがあるか?ルービックキューブをやったことがあるか?豆腐を出されたものをそのまま食べずに,箸で斜めに切りながら食べたことがあるだろうか?ってな,人間としての経験値がものをいう問題で,実際の試行錯誤力が試されているのだろう。

今回利用したソフトは,

GRAPES3Dで作成,GIFファイルとして一枚一枚を書き出し,Giamで,GIFアニメ作成。
原稿類は,FastStoneCaptureで取り込んだ。PDFはAcrobatである。

キーワードは,

立体,切断,平面,立方体,三角錐

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