【脳葉強化】『ころころ転がる図形』 ひらめきラボ《0037》 ~“全体”を見る目を育てよう~
問題①・②は、円周の長さを学習した小5以上の子は解ける問題です。
問題③は、中3の12月ごろ以上の生徒は解けます!高校入試で出てもおかしくない問題ですね。
問題④は、対象年齢無しです!小中高の授業では教わらないかもしれないですね。
解答・解説後には、難関大学入試で出題される(基本)知識の問題も載せました。
「点の動きを通して、“全体”を見る目を育てよう」はこちら
では、問題です。
ころころ転がる図形
円周率は小学生は3.14で、中学生以上はπとして考えてみてください。
※問題③はπのみで答えを出します。
問題①
半径6cmの円を直線上を滑らないように一回転させる。
点PがP’にきたとき、PP’の長さは何cm?

問題②
1辺6cmの正三角形がある。図のように、直線上を滑らないように、一回転させる。
点AがA’にくるまでに、点Aが動いた軌跡は何cmになる?
軌跡(きせき)・・・動いたあとにできる通った道すじのこと

問題③ 中3以上対象問題
1辺6cmの正方形がある。図のように、直線上を滑らないように、一回転させる。
点AがA’にくるまでに、点Aが動いた軌跡は何cmになる?

問題④
図1は半径6cmの円、図2は半径2cmの円である。
それぞれ直線上を滑らないように、一回転させる。PP’とQQ’の長さは図のようになる。

図3のように、半径2cmの円を半径6cmの円の上にのせて、直線上を滑らないように一回転させました。
このとき、PP’とQQ’の長さは一致します。
しかし、図4のように、半径2cmの円を1回転させた場合、本来なら点QはQQ”の長さだけ動くはずです。
ところが実際には、点QはQQ’の長さだけ移動しています。
なぜQQ’とQQ”のような差が生まれるのでしょうか。

図形の回転は、中学入試・高校入試・大学入試のいずれでもよく出る“あるある問題”だね。
最初はイメージしづらくても、練習して慣れていくと、ほかの図形を回転させるときでもイメージできたり、解き方がわかるようになったりするよ。どんどん経験を積み重ねていこう!
ヒント 問題①
円を1回転したとき、PP’はある長さと同じになるよね。
ヒント 問題②
各三角形でAの場所を書いてみて、Aがどのように移動するのか考えてみよう。
ヒント 問題③
問題②のように、各正方形を書き足して、Aの場所を書いてみてみよう。その後、どのように移動するのか考えてみよう。。
ヒント 問題④
半径2cmの円を重ねて転がせていますが、この円がもっともっと小さいときを考えていくと、イメージしやすく、答えにたどり着きやすいと思います。
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