第11章 11.13

(1)

右図から θ は

cosθ=12aa=12θ=13π\cos\theta = \dfrac{\frac{1}{2}a}{a} = \dfrac{1}{2} \qquad \theta = \dfrac{1}{3}\pi

これより AOB=2π3\angle AOB = \dfrac{2\pi}{3}

(2)

AB=32a2=3aAB = \dfrac{\sqrt{3}}{2}a \cdot 2 = \sqrt{3}a

AB=rθ=a23π=23πaAB = r\theta = a \cdot \dfrac{2}{3}\pi = \dfrac{2}{3}\pi a

(3)

円 O 側の中心角 23π\dfrac{2}{3}\pi となる扇の面積は S=πa223π2π=πa23S = \pi a^2 \cdot \dfrac{\frac{2}{3}\pi}{2\pi} = \dfrac{\pi a^2}{3}

AOB\triangle AO'B の面積は 3a12a12=34a2\sqrt{3}a \cdot \dfrac{1}{2}a \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{\sqrt{3}}{4}a^2

よって弦 AB と弧 AO’B で囲まれた面積は πa2334a2=4π3312a2\dfrac{\pi a^2}{3} - \dfrac{\sqrt{3}}{4}a^2 = \dfrac{4\pi - 3\sqrt{3}}{12}a^2

同様に弦 AB と弧 AOB で囲まれた面積も 4π3312a2\dfrac{4\pi - 3\sqrt{3}}{12}a^2 なので

2つの円の共通部分の面積は 4π3312a22=4π336a2\dfrac{4\pi - 3\sqrt{3}}{12}a^2 \cdot 2 = \dfrac{4\pi - 3\sqrt{3}}{6}a^2

解説: r31bn1z