画像には、円弧の長さ $l$ を求める公式 $l = r\theta$ についての質問が書かれています。$l$ は円弧の長さ、$r$ は円の半径、$\theta$ は中心角(ラジアン)です。質問は、「長さを求めるときに角度をかけるのはなぜか?」というものです。

幾何学円弧弧の長さラジアン公式幾何
2025/3/13

1. 問題の内容

画像には、円弧の長さ ll を求める公式 l=rθl = r\theta についての質問が書かれています。ll は円弧の長さ、rr は円の半径、θ\theta は中心角(ラジアン)です。質問は、「長さを求めるときに角度をかけるのはなぜか?」というものです。

2. 解き方の手順

円弧の長さ ll は、円周 2πr2\pi r のうち、中心角 θ\theta がどれだけの割合を占めるかによって決まります。
θ\theta はラジアンで表されるため、全円の角度は 2π2\pi ラジアンです。したがって、円弧の長さは、円周に θ2π\frac{\theta}{2\pi} を掛けたものとして表されます。
l=2πrθ2πl = 2\pi r \cdot \frac{\theta}{2\pi}
ここで、2π2\pi を約分すると、次のようになります。
l=rθl = r\theta
つまり、円弧の長さは半径 rr に中心角 θ\theta (ラジアン)を掛けることで求められます。
角度をかけるのは、円周全体に対する円弧の割合を計算するためです。

3. 最終的な答え

円弧の長さを求める公式 l=rθl = r\theta において角度 θ\theta を掛けるのは、円周全体に対する円弧の割合を計算するためです。角度(ラジアン)は、円周全体 (2π2\pi) に対して、その円弧がどれだけの割合を占めているかを表しており、半径にその割合を掛けることで、円弧の長さを計算できます。

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