麻布中学校1998年算数第3問(解答・解説)

(1)
等積移動して、かげをつけた部分をまとめると、下の図のようになります。
麻布中学校1998年算数第3問(解答・解説)の図1

結局、求める面積は、半径12cmの円の面積の1/8(1/4円の半分)となりますね。
  12×12×3.14×1/8
 =3×6×3.14
 =18×3.14 ←18=20−2として分配法則を利用します。
 = 62.8 ←3.14×20
  − 6.28 ←3.14×2
   56.52→56.5cm2

(2)
中心角15度、半径2、4、6、8、10、12cmの扇(おうぎ)形の面積に分割して求めればいいですね。 「和」で求める!(分割)
麻布中学校1998年算数第3問(解答・解説)の図2

そのまま計算すると面倒なので、比を利用します。

  相似比 2:4:6:8:10:12=1:2:3:4:5:6
   ↓
  面積比 1×1:2×2:3×3:4×4:5×5:6×6=1:4:9:16:25:36

求める面積は、中心角15度、半径2cmの扇形(半径2cmの1/4円の1/6)の
  (1+4+9+16+25+36)/1
 =91倍
となるので、
  2×2×3.14×1/4×1/6×91
 =3.14×91/6
 =3.14×(15+1/6)
 =3.14×10+3.14×5+3.14/6 ←分配法則を利用しました。
 =31.4+15.7+1.57/3 ←簡単な計算になりましたね。まともな出題者でよかった。(^-^)
 =47.1+0.52・・・
 =47.62・・・
 →47.6cm2
となります。

追加設問
(3)
(1)や(2)の解法ではうまくいきませんね。
奇数の数列(1、3、5、7、9、11)が思いつけば、30秒程度で解けるでしょう。
中心角15度、半径2、4、6、8、10、12cmの扇(おうぎ)形はすべて相似ですね。

  相似比 2:4:6:8:10:12
      =1:2:3:4:5:6
   ↓
  面積比 1×1:2×2:3×3:4×4:5×5:6×6
      = :  :  : 16 : 25 : 36
       差 3   5   7   9    11
麻布中学校1998年算数第3問(解答・解説)の図3

求める面積は、中心角15度、半径2cmの扇形(半径2cmの1/4円の1/6)の
  (×3+×2+×4+×1+11×3)/
 =90倍
となるので、
  2×2×3.14×1/4×1/6×90
 =3.14×15 ←15=10+5として分配法則を利用します。
 = 31.4 ←3.14×10
  +15.7 ←3.14×5
   47.1cm2
となります。
中学受験・算数の森(別館)に類題(洛南高校附属中学校2002年算数1日目第3問(2) 女子学院1996年算数第1問(6) )があるので、ぜひ解いてみましょう。



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