問題は、図形の性質(平行線、ひし形、対称性、回転)、円周の長さ、扇形の弧の長さ、扇形の面積、扇形の中心角、および複合図形の面積を求める問題です。

幾何学図形平行線ひし形対称移動回転移動扇形円周弧の長さ扇形の面積中心角複合図形正三角形
2025/7/26

1. 問題の内容

問題は、図形の性質(平行線、ひし形、対称性、回転)、円周の長さ、扇形の弧の長さ、扇形の面積、扇形の中心角、および複合図形の面積を求める問題です。

2. 解き方の手順

1. (1) 辺ABと辺DCの位置関係:

ひし形は向かい合う辺が平行なので、ABとDCは平行です。
記号は//(平行)です。
(2) 線分ACと線分BDの位置関係:
ひし形の対角線は垂直に交わるので、ACとBDは垂直です。
記号は⊥(垂直)です。

2. (1) 三角形アを平行移動して重ね合わせることができる三角形:

合同な正三角形なので、アを平行移動すると、ウ、オ、カと重ね合わせることができます。
(2) 三角形イを、線分ABを対称の軸として対称移動して重ね合わせることができる三角形:
線分ABを軸として対称移動すると、三角形エと重ね合わせることができます。
(3) 三角形ウを、点Oを回転の中心として、時計まわりに120°だけ回転移動し、さらに線分ABを対称の軸として対称移動して重ね合わせることができる三角形:
三角形ウを時計回りに120°回転させると、三角形オになります。さらに、線分ABを軸として対称移動すると、三角形カと重ね合わせることができます。

3. (1) 半径12cmの円の周の長さを求める:

円周の長さは、直径×πで求められます。半径が12cmなので、直径は24cmです。
24π24 \pi cm
(2) 半径7cm, 中心角40°のおうぎ形の弧の長さを求める:
弧の長さは、2πr×θ3602\pi r \times \frac{\theta}{360} で求められます。ここで、r=7r=7 cm、θ=40\theta = 40^{\circ} です。
2π×7×40360=14π92 \pi \times 7 \times \frac{40}{360} = \frac{14\pi}{9} cm
(3) 半径5cm, 中心角72°のおうぎ形の面積を求める:
扇形の面積は、πr2×θ360\pi r^2 \times \frac{\theta}{360} で求められます。ここで、r=5r=5 cm、θ=72\theta = 72^{\circ} です。
π×52×72360=π×25×15=5π\pi \times 5^2 \times \frac{72}{360} = \pi \times 25 \times \frac{1}{5} = 5\pi cm2^2
(4) 半径8cm, 弧の長さが6πcmのおうぎ形の中心角の大きさを求める:
弧の長さは、2πr×θ3602\pi r \times \frac{\theta}{360} で求められます。ここで、r=8r=8 cm、弧の長さ =6π= 6\pi cmです。
6π=2π×8×θ3606\pi = 2\pi \times 8 \times \frac{\theta}{360}
6π=16πθ3606\pi = \frac{16\pi \theta}{360}
θ=6π×36016π=6×36016=3×3608=3×45=135\theta = \frac{6\pi \times 360}{16\pi} = \frac{6 \times 360}{16} = \frac{3 \times 360}{8} = 3 \times 45 = 135^{\circ}
(5) 1辺の長さが4cmの正三角形2つと、半径が4cmのおうぎ形2つを組み合わせた図形:
おうぎ形の中心角は、3606060=240360 - 60 -60 = 240度なので、おうぎ形2つを組み合わせた図形の面積は、半径4cm、中心角240度のおうぎ形の面積となります。
扇形の面積を求める公式に代入すると、π×42×240360=π×16×23=32π3\pi \times 4^2 \times \frac{240}{360} = \pi \times 16 \times \frac{2}{3} = \frac{32\pi}{3}
次に、正三角形の面積を求めます。1辺4cmの正三角形の面積は、34×42=43\frac{\sqrt{3}}{4} \times 4^2 = 4\sqrt{3} cm2^2です。
よって、図形の面積は32π343\frac{32\pi}{3} - 4\sqrt{3} cm2^2となります。

3. 最終的な答え

1. (1) //

(2) ⊥

2. (1) ウ、オ、カ

(2) エ
(3) カ

3. (1) $24 \pi$ cm

(2) 14π9\frac{14\pi}{9} cm
(3) 5π5\pi cm2^2
(4) 135135^{\circ}
(5) 32π343\frac{32\pi}{3} - 4\sqrt{3} cm2^2

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