半径 $r$、中心角 $a^\circ$ の扇形の弧の長さを $l$、面積を $S$ とするとき、$S = \frac{1}{2}lr$ を証明する問題です。 空欄を埋めて証明を完成させます。

幾何学扇形面積弧の長さ証明
2025/5/6

1. 問題の内容

半径 rr、中心角 aa^\circ の扇形の弧の長さを ll、面積を SS とするとき、S=12lrS = \frac{1}{2}lr を証明する問題です。
空欄を埋めて証明を完成させます。

2. 解き方の手順

まず、扇形の面積の公式を思い出します。扇形の面積 SS は、円の面積 πr2\pi r^2 に、中心角が aa^\circ である割合をかけたものです。
したがって、
S=πr2×a360S = \pi r^2 \times \frac{a}{360} ...(1)
次に、扇形の弧の長さ ll を求めます。
弧の長さ ll は、円周 2πr2\pi r に、中心角が aa^\circ である割合をかけたものです。
l=2πr×a360l = 2\pi r \times \frac{a}{360}
これを式変形すると、
a360=l2πr\frac{a}{360} = \frac{l}{2\pi r} ...(2)
(1)式に(2)式を代入します。
S=πr2×l2πrS = \pi r^2 \times \frac{l}{2\pi r}
S=12lrS = \frac{1}{2}lr

3. 最終的な答え

S=πr2×a360S = \pi r^2 \times \frac{a}{360}

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