クイズ大陸



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?たいふ 2010/08/09 13:46
さて、ここからが(+α)の余談の部分です。
次の問題は、中学生が解くのかな?高校生かな?というものです。
Yahoo知恵袋でも質問されていますし、宿題の丸投げじみているので皆さんに解けとは申しません。
半径rの円形の花壇のまわりに、幅aの道がついています。
この道の面積をS、道の真ん中を通る円周の長さをlとすると、
S=al
となることを証明しなさい。

という問題です。図が無いのでイメージしにくいですよね。
半径r+aの大きな円から半径rの小さな円をくり抜いたドーナツ型の面積がalになれば良い
ってお話です。

まず、ドーナツ型の面積Sを求めることにしましょう。
(大きな円)−(小さな円)=ドーナツ型(S)ですよね。
円の面積の公式は小学生だと、半径×半径×3.14と習います。
今回は中学生的に、πr^として計算することにしましょう。
S=π(r+a)^−πr^
 =πr^+2πar+πa^−πr^
 =2πar+πa^
 =πa(2r+a)

ドーナツ型の面積は出ましたが…ここまでは大丈夫ですか?(私自身怪しいですよ)
どこにもlが出て来ていないので比べようがないですね。ということで、alを何とかrを使って表してみることにしましょう。lというのは、小さい円の半径にaの半分を加えた中くらいの円の円周に当たります。
円周=直径(2r)×円周率(π)で求められるので、
l=2π(r+a/2)
 =2πr+πa
で、
al=a(2πr+πa)
  =2πar+πa^
  =πa(2r+a)
よって、
S=al
証明できましたね。(頭痛い…数学大嫌い)
この問題だけ解いても、何の感動も湧いてこないのですが、視点を大きく広げてみましょう。
(これ以降も、数学が得意な人・好きな人は「何を当たり前のことを」と思われるでしょうが…)

ここで小学6年生までレベルを落としてみましょうか。質問です。(囁かないで結構です)
@正方形の面積の求め方…覚えていますか? 
A長方形の面積の求め方…覚えていますか? 
B平行四辺形の面積の求め方は?      
C台形の面積は?             
D三角形の面積は?            
円の面積は…先ほどしましたね。     【半径×半径×3.14】です。

ついでの質問です。

E長方形の面積の求め方で、正方形の面積を求めることが出来ますか?     
F平行四辺形の面積の求め方で、長方形の面積を求めることが出来ますか? 
G台形の面積の求め方で平行四辺形の面積求めることが出来ますか?      
H台形の面積の求め方で三角形の面積を求めることが出来ますか?        
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