正方形と円の面積問題を徹底解説:基礎から応用までの解き方ガイド

正方形と円の関係

こんにちは!算数が得意な方も苦手な方も、この記事では「正方形」と「円」の面積について学んでいきます。
問題を通して基本的な知識から応用問題まで解きながら、理解を深めていきましょう。

この記事を読むことで、算数の問題解決力がアップし、テスト対策にも役立つはずです。それでは、さっそく始めましょう!

この記事を読むことで得られるメリット
  • 正方形と円の面積計算方法を理解できる
  • 基礎問題から応用問題まで解く力がつく
  • 中学受験の対策に役立つ
  • 問題解決のアプローチを学べる
  • 数学に対する自信がつく

正方形と円の面積問題(基礎)

「円の中の正方形」の問題。

問題:青く色付けした部分の面積を求めましょう

正方形と円の関係

あなたは解けますか?

この問題は実は小学校5年生で解ける問題です。
正方形の中にピッタリと収まる円(正方形に内接した円)とその正方形との関係は深い関係があります。
そうです!円の直径は8cmですね。

円の内側にピッタリ収まる正方形を考えましょう。
正方形の対角線は円の直径と同じ8cm です。

正方形と円の関係

この内側の正方形の面積は8cmの対角線を2つ持つひし形の面積になります。
ひし形の面積=対角線×対角線÷2ですから
正方形の面積=ひし形の面積=8cm×8cm÷2=32㎠となります。

<答え> 32㎠

正方形と円の面積問題(応用)

正方形と円の代表的な面積問題(応用)を2題取り上げて解説します。
これらの解き方を理解することで、さらに難しい問題を解く足がかりになりますので、しっかり取り組んで行きましょう。

正方形の中にぴったり収まる円の面積を求める問題

問題: 下の図のように正方形ABCDの中にピッタリ収まる円が入っている図形があります。
正方形ABCDの面積が120㎠のとき、円の面積を求めなさい。

ただし円周率を3.14とします。

いかがでしょうか。


ではヒントを出します。
ヒント:正方形の面積=1辺×1辺で、この図において正方形の1辺は円の直径になっていることに着目しましょう。

正方形と円の関係

正方形の1辺は円の直径になっているので、正方形の1辺×1辺=円の直径×直径です。
正方形の面積は120㎠なので、正方形の1辺を🔲㎝とすると、🔲×🔲=120

よって、直径×直径=120 、すると半径×半径も分かります。

(半径×2)×(半径×2)=半径×半径×4 ➡️
 半径×半径×4=120
このことより両辺を4で割ると 半径×半径=30 

<答え> したがって円の面積は半径×半径×3.14で求められますので 円の面積=30×3.14=94.2(㎠)

オムライス問題

問題: 下の図のように一辺10cmの正方形の中の青く色付けした面積を求めなさい。
ただし円周率を3.14とします。

では、具体的に図を使って説明します。

正方形・円特殊面積

青く色付けされた形は「オムライス」に見えませんか。
今回はこれをオムライスの形ということにします。

このような問題を解くため大事な考え方は「全体の面積から不要な部分の面積を引いて求める」です。(非常に重要な考え方ですので、頭の中にしっかりしまい込んでください。

円の面積の求めかた

半径×半径×3.14(円周率)
したがって半径10㎝の円の面積の4分の1は10cm×10cm×3.14÷4=78.5㎠

この半径10㎝の円の面積の4分の1の面積から、底辺10㎝、高さ10㎝の直角三角形の面積(10㎝×10㎝÷2=50㎠)を引くと78.5㎠ー50㎠=28.5㎠となります。

オムライスの面積を求めるには、この半オムライスの形2個分が答えとなります。

28.5㎠×2=57㎠となります。

<答> 57

正方形と円の面積に関するQ&A

正方形と円の面積問題に関するよくある疑問は下記の通りです。
ここからそれぞれの疑問について、1つずつ詳しく解説しています。

正方形の面積を求める公式は何ですか?

正方形の面積は「1辺 × 1辺」で求められます。
例えば、1辺の長さが10cmの正方形があったとしたら、正方形の面積は10×10=100で100㎠になります。

円の面積を求める公式は何ですか?

円の面積は「半径 × 半径 × 円周率(3.14)」で求められます。
例えば、半径の長さが10cmの円があったとしたら、円の面積は10cm×10cm×3.14=314㎠となります。

正方形と円の関係を利用して面積を求める問題のポイントは?

正方形の1辺が円の直径になることに着目し、両者の面積公式を使って問題を解くことがポイントです。

正方形の対角線で面積を求める方法を詳しく解説【小学生も分かる】記事は以下のリンクからどうぞ!

正方形の対角線で面積を求める方法を詳しく解説【小学生も分かる】

円の面積は、公式では半径×半径×3.14ですが、なぜそうなるかについて考えることは重要ですね。

次のみんなの教育技術 by小学館には、そのことがわかりやすく記載されていますので、興味のある人はぜひ参照して下さい。

見通しA
見通しB
見通しC

自力解決の様子

Aの考え
Bの考え
Cの考え

出典:みんなの教育技術 by小学館

正方形と円の面積問題を解く方法:基礎と応用編 まとめ

  • 正方形と円の面積に関する基礎問題と応用問題を解説
  • 基本的な計算方法と応用問題の解き方を学ぶ
  • 正方形の1辺と円の直径の関係を理解する
  • 面積計算の公式を正しく使う方法を身につける
  • 中学受験に役立つ問題解決力を養う

この記事を読んで、正方形と円の面積計算に自信を持ち、次のステップへ進んでください!

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みなさんも、今日学んだことを使って、どんどん練習してみてくださいね!

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京進スクールワン吉野町教室を運営している長谷川です。 私は約20年間、小学生から高校生まで合計で1,000名以上の生徒を指導し学びと成長のサポートをしてきました。 本ブログ「中学受験パスポート」では、私の長年の指導経験を元に受験勉強に関する情報発信をしています。 ぜひ本ブログを通じてあなたの受験勉強のお役に立てますと幸いです。
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