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東京慈恵会医科大学数学2013年第3問

θ0θπをみたす実数とする。xyz空間内の平面z=0上に2点Pθ(cosθ,sinθ, 0)Qθ(2cosθ,2sinθ, 0)をとり、θ0θπの範囲で動かすとき、線分PθQθが通過する部分をDとする。空間内のz0の部分において、底面がDPθQθ上の各点での高さが2πθの立体Kを考える。半球B:x2+y2+z222z0Kの共通部分をLとするとき、次の問いに答えよ。
  • (1) Bを平面z=t(0t<2)で切った切り口の円の半径をtを用いて表せ。
  • (2) Lの体積を求めよ。