次の図のように、半径3㎝の円の周を12等分したところに点をとり、点を図のように直線で結びます。このとき、図の色のついた部分の面積は何㎠ですか。ただし、円周率は3.14とします。
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円周上には等間隔で12個の点があるので、次の図の角AOB、BOC、CODなどはどれも360÷12=30度ずつになります。
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次の図のように、点Cから辺ODへ垂直な線を引くと、角OCEは180-(30+90)=60度になるので、三角形OCEの3つの内角は「30度・60度・90度」です。
※ ちょうど正三角形をスパッと2等分した形になっています。
次の図の三角形COFも内角の組み合わせが「30度・60度・90度」で、しかも辺OCは三角形OCEと共通なので、三角形COFとOCEは合同です。
また、次の図の三角形OBGは、辺OBとOCの長さが等しく(どちらも円の半径)、内角の組み合わせも「30度・60度・90度」なので、三角形OCEと合同です。
次の図の三角形OCEとCOFは合同、そしてOCEとOBGも合同なので、三角形COFとOBGは合同です。
また、三角形COFは図のア+イ、OBGはア+ウなので「ア+イ=ア+ウ」であり、しかも=の左右にアが1個ずつあるので、イとウの面積が等しいことも分かります。
※ つまり、ウの面積はイに移すことができる。
面積の等しい部分を次の赤い矢印のように移してみると、求める面積は半径3㎝で中心角30度のおうぎ形2つ分と等しくなります。
以上から、答えは3×3×3.14×360分の30×2=4.71㎠になります。
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