2022-02-21
難関校では対策必須の作図問題で、円が平行移動します。
(1)は昭和63年度に洛星中で同様の問題が出されています。
細部を見落とさないよう、注意深く精密に作図する必要があります。
平面上に、1辺の長さが6cmの正三角形ABCと、半径が6cmの円の形をした輪があります。
輪ははじめ右の図のように置かれていて、輪の中心は点Bと重なっています。
次のように輪を平面上で移動させるとき、輪が通過する部分の面積をそれぞれ求めなさい。
ただし、輪の太さは考えないものとします。
また、円周率を3.14とし、三角形ABCの面積を15.59㎠とします。
(1)輪の中心が、辺BC上をBからCまで動く。
(2)輪の中心が、辺AB上をBからAまで動いたのち、辺AC上をAからCまで動く。
注…本解説では円周率(3.14)をπとしています。
(1)作図のコツですが下図のように赤線部分が作る部分と青線部分が作る部分に分けて考えるとよいです。
※印の正方形について、各部分の面積を求めておきます。これらの数値は(2)でも使います。
半円2つと長方形を足し、中央部分を引きます。
(2)(1)同様に作図すると以下のようになります。中央部に空白部分ができます。
求積する部分ごとに分けると次のようになります。