一辺の長さが1cmの正三角形ABCの各頂点を中心とする半径1cmの円があり、弧AB、弧BC、弧CAで囲まれた図形の周の長さを求める問題です。

幾何学正三角形扇形周の長さ弧の長さ
2025/7/29

1. 問題の内容

一辺の長さが1cmの正三角形ABCの各頂点を中心とする半径1cmの円があり、弧AB、弧BC、弧CAで囲まれた図形の周の長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、正三角形ABCの内角はすべて60度であることに注目します。
次に、弧AB、弧BC、弧CAはそれぞれ半径1cmの円の一部であり、中心角は正三角形の内角に対応するため、いずれも60度の扇形の弧の長さです。
扇形の弧の長さを求める公式は以下の通りです。
弧の長さ=2πr×中心角360 弧の長さ = 2 \pi r \times \frac{中心角}{360}
ここで、rは半径、中心角は扇の中心の角度です。
それぞれの弧の長さは、半径が1cm、中心角が60度なので、
ABの長さ=2π(1)×60360=π3 弧ABの長さ = 2 \pi (1) \times \frac{60}{360} = \frac{\pi}{3}
BCの長さ=2π(1)×60360=π3 弧BCの長さ = 2 \pi (1) \times \frac{60}{360} = \frac{\pi}{3}
CAの長さ=2π(1)×60360=π3 弧CAの長さ = 2 \pi (1) \times \frac{60}{360} = \frac{\pi}{3}
求める図形の周の長さは、これらの弧の長さの合計なので、
周の長さ=ABの長さ+BCの長さ+CAの長さ=π3+π3+π3 周の長さ = 弧ABの長さ + 弧BCの長さ + 弧CAの長さ = \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{3}

3. 最終的な答え

周の長さ=3π3=π 周の長さ = \frac{3\pi}{3} = \pi
最終的な答えは π \pi cmです。

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