(1) 半径が6、中心角が$\frac{\pi}{6}$ラジアンである扇形の弧の長さ$l$と面積$S$を求める。 (2) 半径が2、弧の長さが3である扇形の中心角$\theta$(ラジアン)と面積$S$を求める。

幾何学扇形弧の長さ面積中心角ラジアン
2025/7/9

1. 問題の内容

(1) 半径が6、中心角がπ6\frac{\pi}{6}ラジアンである扇形の弧の長さllと面積SSを求める。
(2) 半径が2、弧の長さが3である扇形の中心角θ\theta(ラジアン)と面積SSを求める。

2. 解き方の手順

(1)
弧の長さllと面積SSの公式はそれぞれ、半径をrr、中心角をθ\thetaとすると、
l=rθl = r\theta
S=12r2θS = \frac{1}{2}r^2\theta
である。
半径r=6r=6、中心角θ=π6\theta = \frac{\pi}{6}を代入する。
l=6π6=πl = 6 \cdot \frac{\pi}{6} = \pi
S=1262π6=1236π6=3πS = \frac{1}{2} \cdot 6^2 \cdot \frac{\pi}{6} = \frac{1}{2} \cdot 36 \cdot \frac{\pi}{6} = 3\pi
(2)
弧の長さの公式l=rθl = r\thetaを変形して、
θ=lr\theta = \frac{l}{r}
に、半径r=2r=2、弧の長さl=3l=3を代入する。
θ=32\theta = \frac{3}{2}
面積の公式はS=12r2θS = \frac{1}{2}r^2\thetaまたは、S=12rlS = \frac{1}{2}rlである。
今回はr=2r=2l=3l=3がわかっているので、後者の公式を使う方が簡単である。
S=1223=3S = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 3 = 3

3. 最終的な答え

(1)
弧の長さ: l=πl = \pi
面積: S=3πS = 3\pi
(2)
中心角: θ=32\theta = \frac{3}{2}
面積: S=3S = 3

「幾何学」の関連問題

以下の4つの問題に答えます。 (1) 円 $x^2 + y^2 = 1$ 上の点 $(\sqrt{3}/2, 1/2)$ における接線と法線を求めます。 (2) 平面 $Ax + By + Cz = ...

接線法線曲面
2025/7/11

四面体OABCにおいて、辺OAの中点をP, 辺BCを2:1に内分する点をQ, 辺OCを1:3に内分する点をR, 辺ABを1:6に内分する点をSとする。$\vec{OA} = \vec{a}$, $\v...

ベクトル空間ベクトル四面体内分
2025/7/11

円の中心をOとする。図において、$\angle ABC = 57^\circ$のとき、$\angle ACB = x$を求めよ。

角度円周角の定理二等辺三角形
2025/7/11

点A, B, Cの座標が与えられており、以下の問題を解きます。 (1) 点Aの位置ベクトル $\vec{r_A}$ を $i, j, k$ を用いて求めます。 (2) 線分AB上の任意の点Pの位置ベク...

ベクトル位置ベクトル空間ベクトル線分ベクトルの加減算ベクトルのスカラー倍ベクトルの大きさ
2025/7/11

三角形ABCの面積を$S$、外接円の半径を$R$とするとき、以下の等式を証明する。 (1) $S = 2R^2 \sin A \sin B \sin C$ (2) $S = \frac{abc}{4R...

三角形面積外接円正弦定理三角関数
2025/7/11

次の極方程式が表す図形を求め、図を描く問題です。 (1) $r = \frac{a}{\cos\theta}$ ($a>0$, $-\frac{\pi}{2} < \theta < \frac{\pi...

極座標直交座標図形直線座標変換
2025/7/11

2つの相似な立体である人形Aと人形Bがあります。人形Aの高さは15cmで、体積は810cm^3です。人形Bの高さは20cmです。人形Bの体積を求める問題です。

相似立体体積
2025/7/11

以下の3つの図形の直交座標表示から極座標表示を求める問題です。ただし、$a > 0$ は定数です。 (1) 連珠形: $(x^2 + y^2)^2 = 2a^2(x^2 - y^2)$ (2) 心臓形...

極座標座標変換曲線
2025/7/11

点A(2, -3)について、以下の点を求め、どの象限にあるか答える問題です。 (1) x軸に関して対称な点B (2) y軸に関して対称な点C (3) 原点に関して対称な点D

座標平面対称性象限
2025/7/11

点Qが直線 $y = 2x + 5$ 上を動くとき、線分OQを2:1に内分する点Pの軌跡を求めよ。ただし、Oは原点とする。

軌跡内分点直線
2025/7/11