図形の相似条件について
図形の相似条件について質問があります。
問題:平行な二つの面の上面と底面の半径の比が1:2である円錐台を高さを3等分する二つの
平面で切断したときにできる3つの立体の体積比をもとめよ。
解答・・・
3等分した高さをそれぞれH、円錐台の側面を延長してできる円錐の頂点をAと、
Aから上面までの高さをXとすると、
上面の半径:底面の半径=1:2=X:X+3H
よってX=3H
Aを頂点、4つの平面を底面とする4つの円錐は相似であり
相似比はX:X+H:X+2H:X+3H=3:4:5:6
よって体積比は27:64:125:216
円錐代を切断でいてできる3つの立体の体積を上から順にV1,V2,V3とすると
V1:V2:V3=64-27:125-64:216-125=37:61:91
というのが流れなのですが、ここで分からないことがあります。
なぜ、「Aを頂点、4つの平面を底面とする4つの円錐は相似」なのでしょうか?
私は、てっきりV1とV1+V2とV1+V2+V3が相似で、
高さの相似比がH:2H:3H=1:2:3なので
それから体積比V1:V2:V3=1:2^3-1:3^3-2^3-1なのかと思いました。
実は、V1とV2とV3も相似な図形にみえます。
三角形は下記のような相似条件があって、
(1)3組の辺の比が等しい
(2)2組の辺の比が等しく、そのはさむ角が等しい
(3)2組の角が、それぞれ等しい
それにあてはまるか?を考えればいいのかと思うのですが、
立体の時は何をてがかりにしたらいいのでしょうか?
「Aを頂点、4つの平面を底面とする4つの円錐」は相似で
「V1とV1+V2とV1+V2+V3」は相似ではない、
「V1とV2とV3も相似ではない」理由、判断の仕方を教えてください。
初歩的なことでお恥ずかしいのですが、よろしくおねがいいたします。