第11章 11.15

下図のようにOO’の中点を CC とおくと

OC=OC=32aOC = O'C = \frac{\sqrt{3}}{2}a

となる。これから図の θ\theta

θ=cos132aa=π6,2θ=π3\theta = \cos^{-1}\frac{\frac{\sqrt{3}}{2}a}{a} = \frac{\pi}{6}, \qquad 2\theta = \frac{\pi}{3}

よって弧ABと中心Oによって出来る扇の面積は

S=πa2π32π=πa26S = \pi a^2 \cdot \frac{\frac{\pi}{3}}{2\pi} = \frac{\pi a^2}{6}

ABO=a32a12=34a2\triangle ABO = a \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}a \cdot \frac{1}{2} = \frac{\sqrt{3}}{4}a^2

弧ABと弦ABによって出来る面積は

πa2634a2=2π3312a2\frac{\pi a^2}{6} - \frac{\sqrt{3}}{4}a^2 = \frac{2\pi - 3\sqrt{3}}{12}a^2

共通部分の面積は

2π336a2\frac{2\pi - 3\sqrt{3}}{6}a^2

四角形AOBO’の面積は

(3aa212)2=32a2\left(\sqrt{3}a \cdot \frac{a}{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot 2 = \frac{\sqrt{3}}{2}a^2

よって面積の比は 共通部分 : 四角形 =2π336a2:32a2=(2π33):33= \dfrac{2\pi - 3\sqrt{3}}{6}a^2 : \dfrac{\sqrt{3}}{2}a^2 = (2\pi - 3\sqrt{3}) : 3\sqrt{3}

解説: r31bn1z