影のついた部分の周りの長さと面積を求める問題です。図形は、一辺が10cmの正方形の中に、正方形の対角線を直径とする2つの半円が描かれています。影のついた部分は、この半円が重なった部分になります。

幾何学正方形面積周の長さ
2025/3/10

1. 問題の内容

影のついた部分の周りの長さと面積を求める問題です。図形は、一辺が10cmの正方形の中に、正方形の対角線を直径とする2つの半円が描かれています。影のついた部分は、この半円が重なった部分になります。

2. 解き方の手順

(1) 周りの長さを求める
影のついた部分の周りの長さは、2つの半円の弧の長さの合計です。
半円の弧の長さは、直径 dd の円周の半分なので、(πd)/2 (πd) / 2 で求められます。
この問題では、d=10d = 10 cmなので、半円の弧の長さは (π10)/2=5π (π * 10) / 2 = 5π cmです。
周りの長さは、2つの半円の弧の長さの合計なので、25π=10π2 * 5π = 10π cmです。
π\piを3.14として計算すると、10π=103.14=31.410π = 10 * 3.14 = 31.4 cmとなります。
(2) 面積を求める
影のついた部分の面積は、2つの半円の面積の合計から、正方形の面積を引いたものです。
半円の面積は、(πr2)/2 (πr^2) / 2 で求められます。ここで、rrは半径です。
この問題では、r=10/2=5r = 10/2 = 5 cmなので、半円の面積は(π52)/2=(25π)/2 (π * 5^2) / 2 = (25π) / 2 平方cmです。
2つの半円の面積の合計は、2(25π)/2=25π2 * (25π) / 2 = 25π 平方cmです。
正方形の面積は、1010=10010 * 10 = 100 平方cmです。
影のついた部分の面積は、25π10025π - 100 平方cmです。
π\piを3.14として計算すると、25π100=253.14100=78.5100=21.525π - 100 = 25 * 3.14 - 100 = 78.5 - 100 = -21.5となり、マイナスの値になります。
これは計算が間違っていることを示唆しています。
正しい面積の計算方法:
影の部分の面積は、半円の面積から、半円に含まれる三角形の面積を引いたものを2倍することで求めることができます。
半円の面積は (π52)/2=(25π)/2 (π * 5^2) / 2 = (25π) / 2 平方cm。
半円に含まれる三角形は、底辺10cm、高さ5cmの直角三角形なので、面積は (105)/2=25 (10 * 5) / 2 = 25 平方cmです。
したがって、影の部分の面積は 2((25π)/225)=25π502 * ((25π) / 2 - 25) = 25π - 50平方cmです。
π\piを3.14として計算すると、25π50=253.1450=78.550=28.525π - 50 = 25 * 3.14 - 50 = 78.5 - 50 = 28.5平方cmとなります。

3. 最終的な答え

周りの長さ: 10π10π cm ≈ 31.4 cm
面積: 25π5025π - 50 平方cm ≈ 28.5 平方cm

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