MacBSの日常生活的日記

図形の問題

たまには、頭の体操を。

10cmの正方形の4端から、
半径10cmの円弧を描きます。
そうすると、図のような図形に
なります。

この時、緑色の部分の面積は、
いくらになるでしょうか?

中学生の時に、同じ絵で、
ラグビーボール状の部分の面積を
出す問題は、良く出題されていたかと。

この問題、中学1年くらいの頃に、
かなり苦労して解いた記憶が…。

わかった方、コメント、あるいは、トラックバックで
解答してみてくださいませ。

(8/17 1:40追記)
簡単な解法は、続きにて。

まずは、赤い点線を補助線として
引きます。
2等辺三角形ができるのが
お分かりいただけるでしょう。
ということで、この線は正方形の辺を
1/2に分断します。

斜辺が10cm,短辺が5cmの
直角三角形ができてますから、
長辺(赤点線部分)は、5√3cmです。
1:2:√3の三角形だから、赤2重の角度は
30度ということになります。

あとは、青い囲みの台形の面積を出します。
(10+(10-5√3))/2*5 = 50-12.5√3

そこから30度の円弧の面積を引けば、
ピンク色部分の面積が計算できます。
50-12.5√3-100*pai*30/360
=50-12.5√3-25/3*pai

ここまで分かれば、濃緑の部分の面積も
すぐに計算できますよね。
100-100*pai*90/360-(50-12.5√3-25/3*pai)*4
=100-25*pai-200+50√3+100/3*pai
=-100+50√3+25/3*pai

最後に、ラグビーボール状の面積から
濃緑の部分2つを引けば、答えです。
(100*pai*90/360)*2-100-(-100+50√3+25/3*pai)*2
=50*pai-100+200-100√3-50/3*pai
=100/3*pai+100-100√3
=100(pai+3-3√3)/3

というわけで、概算で約31.5という答えになりますです。

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