平面図形の面積・立体の断面積・表面積


著者:Mathcot

Update:2007.06.07
Update:2011.04.25

 
図形の面積

正方形の面積
S=a2  (一辺の長さa)
長方形の面積 S=ab  (縦横の辺の長さa, b)
菱形の面積
S=a*b (2本の対角線の長さa,b)
平行四辺形の面積 S=ah  (底辺a,高さh)
三角形の 面積 S=(底辺)×(高さ)/2
直角三角形の面積
S=ab/2  (直角を挟む二辺a,b)
S = c2(sin2θ)/4  (斜辺 c と直角でない角θ)
二等辺三角形の面積 b = c の時,S=(1/2)ab sinB=(1/2)b2sin A=(1/2)b2sin(2B)
正三角形の面積
S = (√3)a2/4 ( 一辺の長さa)
三辺が既 知の三角形
S=√{s(s-a)(s-b)-s-c)} , 2s=a+b+c} (ヘロンの公式)
二角挟辺 が既知の三角形
2R=a/sin(B+C)
a=b cosC + c cosB
a2= b2 +c2 +2bc cos(B+C)
面積S=(1/2)ab sinC
鈍角三 角形の面積
S=(1/2)ab sinC=(1/2)bc sinA=(1/2)ac sinB
円に内接 する三角形(外接円半径R) 正弦定 理:2R=a/sinA=b/sinB=c/sinC
円に外接 する三角形(内接円半径r) △ABC の面積S=(1/2)(a+b+c)r
円に内接 する四角形
円周角が 等しい。中心角=2(円周角)
対向する角度の和=180°
面積S=(1/2)pq sinθ (対角線の長さ:p,q, 対角線の成す角:θ)
[演習1]
円に内接する四角形ABCDで、
AB=8,BC=3,AD=5,∠BAD=60°の時
(1)ACの長さ, (2)円の半径r, (3)四角形ABCDの面積S
を求めよ。
[解答]
en-ni-naisetu-4kakukei001.PNG
(1)ACの長さ
△ABDに余弦定理を適用して
BD2 = 52 + 82 - 2*5*8cos60°=25+64-40=49
BD=7
cos(∠ADB)=( 52+ 72-82 )/(2*5*7)=1/7
円周角の定理から、∠ADB=∠ACB
cos∠ACB=cos(∠ADB)=1/7
AC=xとおくと、△ABCで、余弦定理を適用して
  x2 + 32-2*3x*(1/7) = 82
  x2 - (6/7)x -55 = 0
x>0より, AC=x=(3/7)+√(9/49+55)=55/7
(2)円の半径r
対角線BDを引き△ABDで正弦定理を適用すれば
2r=7/sin∠BAD
r=(7/2)(2/√3)=7(√3)/3
(3)四角形ABCDの面積
S=△ABD+△BCD
=(1/2)*3*5*sin60°+(1/2)*5*8*sin60°
=55(√3)/4
台形の面積:(a+b) h/2
帯状道路の面積の定理
斜面の面積
ピタゴラスの定理
a2 + b2= c2
円の面積
半径(R>0)
S=πR2
円の方程式:
直交座標:x2 + y2 =R2 ,極座標:r=R (θ:0〜2π)
積分による求積:
4∫[0,R] {√(R2- x2) }dx
4∫[0,π/2] R2 (sinθ)2
楕円の面積
長半径a, 短半径bの面積:πab
楕円の方程式: (x/a)2 + (y/b)2=1
扇形の面積
円弧と弦で囲まれた図形の面積
円の重なり部分の面積
放物線が作る図形の面積S,弧長L
高さa,弦長b:S=(2/3)ab,
L=(s/2) + b2/(8a) ln ((4a+s)/b)
s=√( b2+16a2 )
双曲線の作る図形の面積
正多角形の面積
星形図形の面積
円環の面積
正方形か ら円弧により切断される図形
4分円と2分円の共通部分面積
seihokei_enko001.PNG
三角関数の作る図形面積
標本化関数の作る面積
初等関数の作る図形の面積
相似図形の面積
レーダー グラフの面積(表示データ:x1,x2,…,xn)
データが 100%の時1とする。
正5角形
正6角形
正7角形
正8角形
S=(x1x2+x2x3+x3x4+x4x5+x5x1)sin(36°)/2
S=(x1x2+x2x3+x3x4+x4x5+x5x6+x6x1)/4
S=(x1x2+x2x3+x3x4+x4x5+x5x6+x6x7+x7x1)sin(180°/7)/2
S=(x1x2+x2x3+x3x4+x4x5+x5x6+x6x7+x7x8+x8x1)sin(22.5°)/2
 

立体の表面積


正4面体
正6面体
正8面体
正12面体
正20面体
円柱
円錐
円錐台

球の一部
回転放物面体
紡錘体(sin x , [0,π]をx軸周り回転)
紡錘体(1-x2 , [-1,1]をx軸周り回転)


立体の切断面の面積





曲面の面積






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Update: 2007.6.7
Update:2007.12.16
Update:2011.04.25

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