算数


    「ひし形の周りを転がる円」

    図形の転がり移動の問題を解くには回転の中心を正しく見極めて半径と中心角を正確に求
    めることが必要です。そのためには図を書いて考えることが大切です。次の解答のように
    書いてみると良いでしょう。


<問題>

 次の図のような、ひし形ABCDの周りにそって,図形をすべらせないように1周転が
 します。次の問いに答えなさい。
 ただし,円周率は3とします。(式または考え方も書きなさい)

    
(1) 周の長さが3cmである円を転がすとき,円の中心Oの動いた道のりを求めなさい。


(2) 一辺の長さが2cmである正三角形を転がすとき,頂点Pの動いた道のりを求めなさい。
















<解答>

(1) 中心の動いた跡は次のようになります。
    
  図の直線部分はおうぎ形ABCDの周に等しいので,

   3×4=12cm

  4つのおうぎ形の中心角を求めると,

   大きい2つ 360−90×2−60=120度

   小さい2つ 360−90×2−120=60度

  4つ合わせると,

   120×2+60×2=360度

   *凹みのない三角形や多角形の周りを1周するときには,角にできた中心角の和が
    360度になることは覚えておくと良いでしょう。

  円Oは周の長さが3cmなので,円Oの直径は,

   3÷3=1cm

  曲線部分の長さの和は,

   1×3=3cm

  よって,

   12+3=15cm
                                答 15cm


(2) 頂点P動いた跡は次のようになります。
    
  3組の合同なおうぎ形の弧になり,半径と中心角はそれぞれ,

  (2cm,120度),(2cm,240度),(1cm、60度) です。

  点Pの動いた道のりは,

   2×2×3×+1×2×3×=26cm

                                答 26cm


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