与えられた図形の面積を求める問題です。図形は、一辺の長さが$x$の正方形から、半径$r$の円を4分の1切り取ったものが4つ組み合わさった形をしています。

幾何学面積正方形図形
2025/8/16
承知いたしました。画像の問題を解きます。

1. 問題の内容

与えられた図形の面積を求める問題です。図形は、一辺の長さがxxの正方形から、半径rrの円を4分の1切り取ったものが4つ組み合わさった形をしています。

2. 解き方の手順

まず、正方形の面積を計算します。
次に、切り取られる円の4分の1の面積を計算します。それが4つあるので、合計の面積を計算します。
最後に、正方形の面積から円の4分の1の面積の合計を引けば、求める面積が得られます。
正方形の面積は、一辺の長さがxxなので、
Ssquare=x2S_{square} = x^2
円の半径はrrと指定されていますが、図から r=x/2r = x/2であることが分かります。
円の面積は、Scircle=πr2S_{circle} = \pi r^2 です。
切り取られる円の4分の1の面積は、
SquarterCircle=14πr2=14π(x2)2=πx216S_{quarterCircle} = \frac{1}{4} \pi r^2 = \frac{1}{4} \pi (\frac{x}{2})^2 = \frac{\pi x^2}{16}
切り取られる円の4分の1の面積の合計は、
StotalQuarterCircle=4SquarterCircle=4πx216=πx24S_{totalQuarterCircle} = 4 \cdot S_{quarterCircle} = 4 \cdot \frac{\pi x^2}{16} = \frac{\pi x^2}{4}
求める面積は、正方形の面積から円の4分の1の面積の合計を引いたものなので、
S=SsquareStotalQuarterCircle=x2πx24=x2(1π4)S = S_{square} - S_{totalQuarterCircle} = x^2 - \frac{\pi x^2}{4} = x^2(1 - \frac{\pi}{4})

3. 最終的な答え

x2(1π4)x^2(1 - \frac{\pi}{4})

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