半径が30cm、面積が$120\pi cm^2$のおうぎ形の弧の長さを求める問題です。

幾何学おうぎ形弧の長さ面積半径
2025/5/19

1. 問題の内容

半径が30cm、面積が120πcm2120\pi cm^2のおうぎ形の弧の長さを求める問題です。

2. 解き方の手順

おうぎ形の面積SS、半径rr、中心角θ\theta(ラジアン)、弧の長さllの関係は、以下の通りです。
* S=12r2θS = \frac{1}{2}r^2\theta
* l=rθl = r\theta
まず、おうぎ形の面積の公式から、中心角θ\thetaを求めます。
S=120πS = 120\pir=30r = 30を代入すると、
120π=12(30)2θ120\pi = \frac{1}{2} (30)^2 \theta
120π=12900θ120\pi = \frac{1}{2} \cdot 900 \theta
120π=450θ120\pi = 450 \theta
θ=120π450=12π45=4π15\theta = \frac{120\pi}{450} = \frac{12\pi}{45} = \frac{4\pi}{15}
次に、弧の長さの公式l=rθl = r\thetaに、r=30r = 30θ=4π15\theta = \frac{4\pi}{15}を代入して、弧の長さを求めます。
l=304π15l = 30 \cdot \frac{4\pi}{15}
l=120π15l = \frac{120\pi}{15}
l=8πl = 8\pi

3. 最終的な答え

8π8\pi cm

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