図形の移動② ころがる円(円が動いたあとの線)
円が直線や別の円の上をころがるとき、「円の中心」や「円のふち(円周上の点)」がえがく道(きせき)を考えます。
🔑 ころがる円のポイント
- 中心の道:円がころがる面から、半径ぶんはなれた平行な線になります(直線の上をころがるとき)
- 円のふちの点の道:サイクロイドというカーブをえがきます(入試ではこのカーブの長さがよく問われます)
- ころがった長さ = 中心が動いた長さ
例題1:半径 3 cm の円が直線の上を 1 回てんころがりました。円の中心が動いた長さは何 cm でしょう。(π = 3.14)
とき方:
① 円のまわり(円周) = 2 × 3 × 3.14 = 18.84 cm
② 1 回てんでは、中心はちょうど円周ぶんだけ動く
③ 答え:18.84 cm
とき方:
① 円のまわり(円周) = 2 × 3 × 3.14 = 18.84 cm
② 1 回てんでは、中心はちょうど円周ぶんだけ動く
③ 答え:18.84 cm
例題2(L 字のかどをころがる):半径 2 cm の円が、外がわに 90° つき出たかどをころがってまがります。まがるあいだに、円の中心はどんなおうぎ形のこを何 cm えがくでしょう。(π=3.14)
とき方:
① 中心は、かどの点を中心にして、半径 2 cm のおうぎ形をえがきます
② 角度は 90°
③ こ(弧)の長さ = 2 × 3.14 × 2 × (90 ÷ 360) = 3.14 cm
とき方:
① 中心は、かどの点を中心にして、半径 2 cm のおうぎ形をえがきます
② 角度は 90°
③ こ(弧)の長さ = 2 × 3.14 × 2 × (90 ÷ 360) = 3.14 cm
かどを曲がるときの弧の半径は、「ころがる円の半径+かどの半径」になることが多いので、図でかくにんしましょう。