3円柱が直交する交差部分の体積

つぎの、立体の問題は難しいです(-_-;)

『rを正の実数とする。xyz空間において

x^2+y^2\le r^2
y^2+z^2\ge r^2
z^2+x^2\le r^2

を満たす点全体からなる立体の体積を求めよ。』

2005年の東大の入試問題です。3円柱が交差している状況です。

x=tの断面を考えて解くのです。そのイメージを生徒に伝えるのには、この立体の見取り図を描くのがいちばんなのですが、とても難しいです。

あれこれ、20分くらいかかって苦労して描けました。画才がないのはこんなときに困ります。

あとで月刊誌「大学への数学」2003年10月号に安田亨先生が、直交する3円柱の交差部分の体積を求める問題を取り上げていて、その見取り図がきれいで分かりやすいのです。これにもっと早く気が付けば、苦労をしなくてもすんだのに、と悔やまれました(^_^;)

まぁ、僕の図が、安田先生の図とほとんどちがっていなかったのが、せめてもの救いです。