このツールでできること
扇形とは、2本の半径とその間の弧で囲まれた「ケーキの一切れ」のような図形です。扇形の面積を求めるとき、一般的には中心角を使う公式がよく知られていますが、実は半径と弧の長さがわかれば、中心角を使わずに面積を直接計算できます。この計算ツールはまさにそれを行い、扇形の面積を平方単位で瞬時に表示します。
使い方
円の半径(\(r\))と弧の長さ(\(s\))を入力します。弧の長さとは、扇形の外周にあたる、円の縁に沿った曲線部分の距離のことです。半径と弧の長さは必ず同じ長さの単位で入力してください。あとは計算ボタンを押すだけで、その単位の2乗で面積が表示されます。
公式の解説
面積は次の式で求められます。
$$A = \frac{1}{2} \cdot r \cdot s$$
これは、扇形の面積の標準的な公式 \(A = \frac{1}{2} \cdot r^2 \cdot \theta\)(\(\theta\)はラジアン)と、弧の長さの関係式 \(s = r \cdot \theta\) を組み合わせたものです。\(\theta = s / r\) を代入すると、\(A = \frac{1}{2} \cdot r^2 \cdot (s / r) = \frac{1}{2} \cdot r \cdot s\) となります。中心角\(\theta\)が打ち消し合うため、半径\(r\)と弧の長さ\(s\)だけで計算できるのです。
計算例
たとえば、半径が5、弧の長さが10の扇形を考えてみましょう。このとき $$A = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 10 = 25$$ 平方単位となります。半径が8、弧の長さが6の場合は、$$A = \frac{1}{2} \cdot 8 \cdot 6 = 24$$ 平方単位です。
よくある質問
中心角は必要ですか? いいえ、不要です。この方法では中心角をまったく使わず、半径と弧の長さだけで計算できます。
結果はどの単位で表示されますか? 入力をセンチメートルで行えば、面積は平方センチメートルになります。出力は常に、入力に使った単位の2乗になります。
弧の長さは円周より長くできますか? 物理的にはできません。扇形の弧が円1周分(\(2\pi r\))を超えることはないからです。もし超えてしまう場合は、1周以上の値を入力している可能性が高いので、数値を見直してください。