直方体を実際に斜めに切ってみると、

直感で直角
ゲームを作るためには当然のことながら数学の知識が必要です。数学の勉強をしていて、私はこのような問題を間違えました。
空間図形の問題
『底面ABCDが正方形の直方体をAPQを通る平面で切りました。ABの長さをa、角PAQの角度をΘとします。cosΘの値を答えましょう。』
私のあさはかな考え
「辺APと辺AQって直方体の面の上にある辺だから90度でいいんじゃないの。ぱっと見、直角だもん。だから答えは0。」
しかし、それは間違っていました。
模型を作ってみると……
実際に直方体を斜めに切ってみました。
真上から見ると直角ですが、
切断面を正面から見ると、
どう見ても直角ではありません。
一応、切断面に厚紙をあてて線でなぞり、どんな形になるか確かめました。
案の定、直角ではありません。
実際にやってみると納得できますし、案外楽しいものです。
では、正しい答えは?
問題の答えについては、これを読んでいる読者さんにおまかせします。時間のある方は解いてみてください。
ヒント
その1.辺BP上にDQ=BRとなる点Rをとります。
その2.点Pと点Qを結ぶ補助線を引きます。
その3.三角形PQRのPQの長さを求めます。
その4.三角形AQPの三辺の長さが分かれば、あとは余弦定理で答えが分かります。