おうぎ形② 円周率と円の周・面積
おうぎ形の公式に進む前に、円の周の長さ・面積 の公式と 円周率 π(パイ) をおさらいしましょう。これが理解できれば、おうぎ形は「円の一部」として簡単に計算できます。
円周率 π
どんな円でも、円周 ÷ 直径 の値はつねに一定で、約 3.14159… です。この一定の値を 円周率 といい、ギリシャ文字 π(パイ) で表します。
π = 円周 / 直径 ≒ 3.14
中学からは、円周率を π のまま 式に残して計算することが多くなります。「π を 3.14 にしない」と覚えておきましょう(特に指定された場合のみ 3.14 で計算)。
円の周(円周の長さ)
半径 r、直径 d = 2r の円の円周 ℓ は、
ℓ = 2πr (半径から)
ℓ = πd (直径から)
円の面積
半径 r の円の面積 S は、
S = πr²
π を 3.14 とする場合は、半径 5 cm の円の面積は 3.14 × 25 = 78.5 cm²。π を残す場合は 25π cm² と書きます。
📘 例題①
半径 8 cm の円について、次の値を求めなさい。π はそのまま残すこと。
(1) 円周の長さ (2) 面積
解答:
(1) ℓ = 2π × 8 = 16π(cm)
(2) S = π × 8² = 64π(cm²)
半径 8 cm の円について、次の値を求めなさい。π はそのまま残すこと。
(1) 円周の長さ (2) 面積
解答:
(1) ℓ = 2π × 8 = 16π(cm)
(2) S = π × 8² = 64π(cm²)
直径から求める計算
直径が与えられたら、まず半径に直す(÷2)か、ℓ = πd を直接使います。
例:直径 10 cm の円 → 円周 = π×10 = 10π cm、面積 = π×5² = 25π cm²。
📘 例題②
直径 14 cm の円について、円周の長さと面積を求めなさい。π はそのまま残すこと。
解答:
半径 = 14÷2 = 7 cm。
円周 = 2π × 7 = 14π(cm)(または πd = 14π でもよい)
面積 = π × 7² = 49π(cm²)
直径 14 cm の円について、円周の長さと面積を求めなさい。π はそのまま残すこと。
解答:
半径 = 14÷2 = 7 cm。
円周 = 2π × 7 = 14π(cm)(または πd = 14π でもよい)
面積 = π × 7² = 49π(cm²)
💡 ポイント
- 円周率 π ≒ 3.14159…。中学では π のまま残す(指定がなければ)
- 円周 = 2πr = πd
- 円の面積 = πr²
- 直径から始まる問題は、まず半径に直す
練習問題
- 半径 6 cm の円の円周と面積を、π を使ったまま求めなさい。
- 直径 20 cm の円の円周と面積を、π を使ったまま求めなさい。
- ある円の円周が 12π cm でした。この円の半径と面積(π そのまま)を求めなさい。
解答・解説
- 解答:円周 12π cm、面積 36π cm²
解説:ℓ = 2π×6 = 12π、S = π×6² = 36π。 - 解答:円周 20π cm、面積 100π cm²
解説:半径 = 10。ℓ = 2π×10 = 20π、S = π×10² = 100π。 - 解答:半径 6 cm、面積 36π cm²
解説:2πr = 12π → r = 6。S = π×6² = 36π。