半径 $r$、弧の長さ $l$ の扇形の中心角を $x^\circ$ とするとき、扇形の面積 $S$ を求める式を完成させる問題です。空欄「ス」、「セ」、「ソ」に当てはまる式を、選択肢①〜④から選びます。

幾何学扇形面積弧の長さ
2025/8/15

1. 問題の内容

半径 rr、弧の長さ ll の扇形の中心角を xx^\circ とするとき、扇形の面積 SS を求める式を完成させる問題です。空欄「ス」、「セ」、「ソ」に当てはまる式を、選択肢①〜④から選びます。

2. 解き方の手順

まず、弧の長さ ll は円周 2πr2\pi r に中心角の割合 x360\frac{x}{360} をかけたものなので、
l=2πr×x360l = 2\pi r \times \frac{x}{360}
となります。よって、空欄「ス」には 2πr2\pi r が当てはまります。
次に、l2=πr×x360\frac{l}{2} = \pi r \times \frac{x}{360} という式があります。この両辺に rr をかけると、
lr2=πr2×x360\frac{lr}{2} = \pi r^2 \times \frac{x}{360}
となります。扇形の面積 SSS=πr2×x360S = \pi r^2 \times \frac{x}{360} で与えられているので、lr2=S\frac{lr}{2} = S となります。よって、空欄「セ」には SS が当てはまります。
したがって、S=12lrS = \frac{1}{2}lr となります。よって、空欄「ソ」には 12lr\frac{1}{2}lr が当てはまります。

3. 最終的な答え

ス:③ 2πr2\pi r
セ:SS
ソ:① 12lr\frac{1}{2}lr