中学校・中1・図形

平面図形(作図・おうぎ形)の練習問題

基本の作図、図形の移動、おうぎ形の弧の長さと面積を扱える。

考え方

円を中心から切り分けた形(おうぎ形)の弧の長さと面積を、円周率 π を使って求められるようになります。ピザやケーキの1切れ、扇形の花壇、円グラフの1区画など、円の一部の大きさを考えるときに使います。

円周率 π
円周の長さ ÷ 直径 で、どの円でも同じ値(3.14159…)。中学からは記号 π のまま計算します。
おうぎ形
円の2本の半径と、その間の円周の一部で囲まれた形。
弧・中心角
おうぎ形の曲線部分(円周の一部)が弧、2本の半径がつくる角が中心角です。

おうぎ形は円の一部です。中心角が 90° なら円全体の 90360=14\frac{90}{360} = \frac{1}{4}、120° なら 13\frac{1}{3} にあたります。弧の長さも面積も、円全体の「中心角 ÷ 360」倍です。

円全体の円周は 2πr2\pi r(直径 × π)、面積は πr2\pi r^{2}(半径 × 半径 × π)です。直径が与えられたら、まず2で割って半径を出します。

π は 3.14 で終わらずに続く数なので、記号のまま残して「4π4\pi cm」のように答えます。文字式と同じように、数を π の前に書きます。

この単元では、定規とコンパスでの作図(垂直二等分線・角の二等分線)や、図形の移動(平行移動・回転移動・対称移動)も学びます。移動しても、図形の形と大きさは変わりません。

半径 6 cm の円(点線)から切り取った、中心角 120° のおうぎ形。120°6 cm弧
半径 6 cm、中心角 120° のおうぎ形は、円全体(点線)の 120360=13\frac{120}{360} = \frac{1}{3} です。

ポイント

弧の長さ =2πr×中心角360= 2\pi r \times \dfrac{\text{中心角}}{360}

おうぎ形の面積 =πr2×中心角360= \pi r^{2} \times \dfrac{\text{中心角}}{360}

円周 =2πr= 2\pi r、円の面積 =πr2= \pi r^{2}(r は半径)

解き方の手順

  1. 直径が与えられたら、2で割って半径 r を出します。
  2. 中心角から、円全体の何分のいくつか(中心角 ÷ 360)を求め、約分します。
  3. 円全体の円周 2πr2\pi r か面積 πr2\pi r^{2} を、π を残したまま計算します。
  4. 2つをかけて、π の前の数を整理して答えます。

例

半径 6 cm、中心角 120° のおうぎ形の、弧の長さと面積を求めましょう。

  1. 円全体の 120360=13\frac{120}{360} = \frac{1}{3} です。
  2. 弧の長さ: 2π×6×13=4π2\pi \times 6 \times \frac{1}{3} = 4\pi (cm)
  3. 面積: π×62×13=12π\pi \times 6^{2} \times \frac{1}{3} = 12\pi (cm²)
  4. 答え: 弧の長さ 4π4\pi cm、面積 12π12\pi cm²

見る

計算例

直径 14 cm の丸いピザを、中心角 30° のおうぎ形に切り分けました。

直径 14 cm の円から切り取った、中心角 30° のおうぎ形直径 14 cm30°
ピザの直径
14cm
中心角
30°

問い1切れの面積は何 cm² ですか?(円周率は π のまま答えましょう)

途中の式

  1. 半径は 14÷2=714 \div 2 = 7 (cm)
  2. おうぎ形の面積 =πr2×中心角360= \pi r^{2} \times \frac{\text{中心角}}{360}
  3. 49π×30360=49π1249\pi \times \frac{30}{360} = \frac{49\pi}{12} (cm²)

答え1切れの面積は 49π12\frac{49\pi}{12}

一緒にやる

小さく分けて、一緒に解く

1つずつ答えを確かめながら進みます。間違えても大丈夫です。

直径 8 cm の丸いピザを、中心角 45° のおうぎ形に切り分けました。

直径 8 cm の円から切り取った、中心角 45° のおうぎ形直径 8 cm45°

1切れの面積は何 cm² ですか?(円周率は π のまま答えましょう)

小さな問いに分けて、1つずつ一緒に進めます。

ステップ 1 / 4

ピザの半径は何 cm ですか?

分数は 3/4、ルートは √3(または sqrt(3))、累乗は 2^3、円周率は π と入力できます。

読み取り:(入力すると、ここに数式で表示されます)

自分でやる

練習問題

数字は毎回変わります。2〜3問続けて解けたら、次の単元や元のレッスンに進みましょう。

問題を準備しています…

学び直しマップ

前後の単元

分からないところがあったら前提まで戻り、分かったら使う先へ進みましょう。

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