オリジナル難問

円が通った部分の境界線を別の円が通る【0034】

問題文
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半径9cm、中心角90度の扇形があり、その弧の上を半径3cmの円の中心が端から端まで動きました。 この時、半径3cmの円が通過した部分をAとします。

次に半径1cmの円の中心が図形Aの周りの線全体の上をぐるりと1周しました。

この時、半径1cmの円が通過した部分の図形の面積は何cm2ですか。

円周率は3.14とします。

算数のたきび

円が通る面積の問題を作る時に、「円が通った面積の後をもう一度円が通る」ようにしてみたくなり作りました。

でもどこかで既出な可能性はあります。

図を綺麗に描きましょう。

困った時だけヒントを見ましょう
ヒント1を表示▼

まずは図形Aの形を描いてみましょう。 半径9cmの弧に沿って半径3cmの円が動くので、外側は半径12cm(9+3)、内側は半径6cm(9-3)の円弧になり、両端は半径3cmの半円になります。

ヒント2を表示▼

図形Aの周りを半径1cmの円の中心が動くと、境界線から内側と外側にそれぞれ幅1cmずつ広がった帯状の図形ができます。 「両端の半円部分を回る部分(2つの半円環)」と「円弧部分(内側と外側の扇形環)」に分けて、それぞれの外側の半径と内側の半径を求めてみましょう。

この問題の解答・解説

いきなり見ないで下さいね〜。
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作問者: 算数のたきび

灘中高 → 東大 → Googleを経て現在

元灘中高数学研究部(部長4年間)。何十年も前に文化祭で「灘中入試模試」企画を始めて、第1回〜4回の作問を担当。算数好きが楽しめるようなオリジナル算数難問をお届けします。