平面図形の問題
1 辺の長さが 10 cm の正方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。頂点 B を中心とする半径 10 cm の円の弧のうち、正方形の内部を通って頂点 A と頂点 C を結ぶ弧 AC をかきます。正方形の内部のうち、辺 AD、辺 DC、弧 AC の 3 つで囲まれた部分(頂点 D をふくむ側の部分)の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
この問題で使うもの
- 円やおうぎ形を組み合わせた図形の面積(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(8 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
技能「円やおうぎ形を組み合わせた図形の面積」を使います。求める部分を、知っている図形(正方形とおうぎ形)の面積のたし算やひき算で表せないか考えましょう。
ヒント 2
求める部分は、正方形 ABCD から、頂点 B を中心とする半径 10 cm、中心角 90 度のおうぎ形を取りのぞいた部分です。
ヒント 3
正方形の面積は cm²、おうぎ形の面積は で求められます。
答えと解説
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解説を読む
求める部分は、正方形 ABCD から、頂点 B を中心とするおうぎ形 BAC(弧 AC と半径 BA、BC で囲まれた部分)を取りのぞいた部分です。
正方形の面積
おうぎ形 BAC の面積
正方形の角 ABC は 90 度なので、おうぎ形 BAC は半径 10 cm、中心角 90 度のおうぎ形です。90 度は 360 度の なので、面積は
求める部分の面積
正方形の面積からおうぎ形の面積をひいて、
答えは 21.5 cm² です。
別解
頂点 B を中心とする半径 10 cm の弧 AC は、正方形の内部で四分円(中心角 90 度のおうぎ形)BAC の弧になります。この四分円の面積は 10 × 10 × 3.14 ÷ 4 = 78.5 cm² です。求める部分は、正方形から四分円を取りのぞいた残りなので、10 × 10 − 78.5 = 100 − 78.5 = 21.5 cm² です。検算として、正方形の面積 100 cm² は、四分円 78.5 cm² と求める部分 21.5 cm² の和 100 cm² になり、一致します。