中心が O で、半径が 5 cm の円があります。この円の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
円の周の長さと面積
円周率を 3.14 として、円周(直径 × 3.14)と円の面積(半径 × 半径 × 3.14)を求められる
前提
- 小数の四則計算 (算数 計算と数のきまり)
説明
円のまわりの長さ(円周)と、円の内側の広さ(面積)を、直径や半径から計算で求める方法です。円周は 直径 × 3.14、面積は 半径 × 半径 × 3.14 で求められます。ここで使う 3.14 は「円周率」とよばれる数で、どんな大きさの円でも同じ値です。タイヤが 1 回転で進む長さや、丸い花だんの広さなどを求めるときに使います。
なぜそうしてよいのか
円の中心を通り、円のまわりからまわりまで引いた直線の長さを直径、中心からまわりまでの長さを半径といいます。直径は半径の 2 倍です。
いろいろな大きさの円で、円周の長さが直径の何倍かを調べると、円の大きさにかかわらず、いつも 3.14…倍(3.14159… と終わりなく続く数)になります。この決まった数を円周率といい、算数ではふつう 3.14 として計算します。だから 円周 = 直径 × 3.14 です。
面積は、1 辺 1 cm の正方形(1 cm²)が何こ分かで表し、長方形の面積は たて × 横 で求められます。円をピザのように中心から細かく等しく切り分け、切った形を上向き・下向きと交互にならべかえると、ほぼ長方形の形になります。その長方形のたては円の半径、横は円周の半分(直径 × 3.14 ÷ 2 = 半径 × 3.14)です。切り方を細かくするほど本当の長方形に近づくので、円の面積 = 半径 × (半径 × 3.14)= 半径 × 半径 × 3.14 となります。
手順
問題文から、わかっているのが半径か直径かを確かめる。直径がわかっていれば 直径 ÷ 2 で半径、半径がわかっていれば 半径 × 2 で直径を出す。
円周を求めるときは、直径 × 3.14 を計算する。
面積を求めるときは、半径 × 半径 × 3.14 を計算する。整数の部分(半径 × 半径)を先に計算してから 3.14 をかけると楽になる。
小数点の位置に気をつけて計算し、答えの単位(円周なら cm、面積なら cm²)を確かめる。
例題
半径が 5 cm の円の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
例題の解答
手順 1: 半径が 5 cm とわかっています。
手順 3: 面積は 半径 × 半径 × 3.14 なので、まず整数の部分を計算して 、次に
です。
手順 4: で、3.14 は小数点以下が 2 けたなので、 の小数点を 2 けた左にうつして です。面積の単位は cm² です。
答えは 78.5 cm² です。
答え:
よくある誤り
円周を求めるのに、半径に 3.14 をかけてしまう誤り。例: 半径 5 cm の円の円周を cm としてしまう。正しくは直径 cm を使って cm。
面積を求めるのに、直径 × 直径 × 3.14 としてしまう誤り。例: 直径 10 cm の円の面積を cm² としてしまう。正しくは半径 5 cm を使って cm²。
面積で、半径 × 2 × 3.14 と計算してしまう誤り。例: 半径 5 cm で cm² としてしまう。これは円周の長さ。正しくは半径を 2 回かけて cm²。
3.14 をかけるときの小数点の位置をまちがえる誤り。例: としてしまう。正しくは 3.14 の小数点以下は 2 けたなので、 の小数点を 2 けた左にうつして 78.5。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
底面の円の半径が cm、高さが cm の円すいがあります。この円すいの体積は何 cm³ ですか。円周率は 3.14 とします。
8 cm3 cmたての長さが cm、横の長さが cm の長方形があります。半径 cm の円が、この長方形の外側を、長方形の辺からはなれないように辺にそって転がりながら 1 周して、もとの位置にもどります。このとき、円が通った部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
8 cm5 cm1 cm底面の円の直径が 8 cm、高さが 5 cm の円柱があります。この円柱の体積は何 cm³ ですか。円周率は 3.14 とします。
8 cm5 cm1 辺の長さが の正三角形があります。半径 の円が、この正三角形の外側を、辺からはなれないように辺にそって転がりながら 1 周して、もとの位置にもどります。このとき、円の中心が動いたあとの線の長さは何 cm ですか。円周率は 3.14 とします。
10 cm2 cm底面の半径が 5 cm、高さが 10 cm の円柱から、底面の円と中心が同じで半径が 3 cm の円を底面とする円柱の形の穴を、上の底面から下の底面まで、まっすぐにくりぬきました。こうしてできた、つつのような形の立体があります。
この立体の表面積(穴の内側の面もふくみます)は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
5 cm3 cm10 cm半径 2 cm の円が 4 つあります。それぞれの円の中心が、1 辺 4 cm の正方形の 4 つの頂点になるように、4 つの円を置きます。この 4 つの円全体のまわりに、ひもをたるまないようにかけて囲みます。ひもで囲まれた部分のうち、どの円にもふくまれない部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
2 cm4 cm斜線部分が、どの円にもふくまれない部分 辺 AB の長さが 6 cm、辺 BC の長さが 10 cm の長方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。半径 1 cm の円が、長方形の外側を、いつも長方形の周にふれながらすべらずに転がって 1 周し、もとの位置にもどります。このとき、円が通った部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
6 cm10 cm円の位置は転がる途中の一例 底面の半径が 6 cm、高さが 9 cm の円すいがあります。この円すいの頂点を A、底面の円の中心を O とします。線分 AO は底面に垂直で、長さは 9 cm です。
線分 AO 上に、AP = 3 cm となる点 P をとります。点 P を通り、底面に平行な平面でこの円すいを切って、2 つの立体に分けました。
このうち、底面をふくむ方の立体の体積は何 cm³ ですか。円周率は 3.14 とします。
6 cm9 cm3 cm底面の円の半径が 6 cm、高さが 10 cm の円柱を、2 つの底面の円の中心を結ぶ線をふくむ 2 つの平面で切って、もとの円柱のちょうど 4 分の 1 の大きさの立体を切り取りました。この立体の底面は、半径 6 cm、中心角 90° のおうぎ形で、高さは 10 cm です。
この立体の表面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
6 cm10 cm
この技能の次に学べること
- おうぎ形の弧の長さと面積 (算数 平面図形)
- 角柱・円柱の体積 (算数 立体図形)
- 角柱・円柱の表面積 (算数 立体図形)