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2022年11月26日

円周角の和は何度?

円周角の和は何度?
「上図のように円周角a,b,c,d,e,f,gをつくる。これら円周角に対する弧の長さの和は円周の7割である。
円周角の和a+b+c+d+e+f+gは何度になるか?」

このような問題はどのように解けばよいのでしょうか?


 これを解くにはまず、それぞれの弧に対する中心角を考えてみます。
中心角を考え、1つのおうぎ形に合体させる
上図のように各弧の両端と円の中心を結ぶと7個のおうぎ形ができます。
円周角の定理より同じ弧に対する中心角は円周角の2倍の大きさをもつので、おうぎ形の中心角の和は
\begin{align*}&2a+2b+2c+2d+2e+2f+2g\\ &\quad=2(a+b+c+d+e+f+g)\end{align*}
となります。

おうぎ形を移動させ7個のおうぎ形を1つに合わせると、弧の長さが円周の7割、中心角が2(a+b+c+d+e+f+g)の大きなおうぎ形ができます。
おうぎ形の弧の長さと中心角の大きさは比例の関係にあるから、中心角も円の中心角360°の7割の大きさを持ちます。

 したがって、大きなおうぎ形の中心角は
2(a+b+c+d+e+f+g)=360°×0.7=252°
となるため、円周角の和は
a+b+c+d+e+f+g=\frac{252°}{2}=126°
であるとわかります。

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