正方形の中に四分円が描かれた図形があり、色を塗られた部分の面積を求める問題です。正方形の一辺の長さは5です。上の図では、正方形の頂点にある図形に色が塗られていて、下の図では、正方形の中心付近の図形に色が塗られています。

幾何学面積正方形四分円図形計算
2025/3/15

1. 問題の内容

正方形の中に四分円が描かれた図形があり、色を塗られた部分の面積を求める問題です。正方形の一辺の長さは5です。上の図では、正方形の頂点にある図形に色が塗られていて、下の図では、正方形の中心付近の図形に色が塗られています。

2. 解き方の手順

まず、上の図における色の塗られた部分の面積を求めます。
正方形の面積は 5×5=255 \times 5 = 25 です。
四分円の面積は 14πr2=14π(52)=25π4\frac{1}{4} \pi r^2 = \frac{1}{4} \pi (5^2) = \frac{25\pi}{4} です。
色の塗られた部分の面積は、四分円の面積から直角二等辺三角形の面積を引いたものです。
直角二等辺三角形の面積は 12×5×5=252\frac{1}{2} \times 5 \times 5 = \frac{25}{2} です。
したがって、上の図の色の塗られた部分の面積は 25π4252\frac{25\pi}{4} - \frac{25}{2} です。
次に、下の図における色の塗られた部分の面積を求めます。
下の図の色の塗られた部分は、正方形から4つの上の図の色の塗られた部分を除いた部分です。
正方形の面積は25です。
したがって、下の図の色の塗られた部分の面積は 254(25π4252)=2525π+50=7525π=25(3π)25 - 4(\frac{25\pi}{4} - \frac{25}{2}) = 25 - 25\pi + 50 = 75 - 25\pi = 25(3 - \pi) です。

3. 最終的な答え

下の図における色の塗られた部分の面積は 25(3π)25(3 - \pi) です。

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