扇形の半径と中心角を入力してください。面積(πr² × 中心角 ÷ 360)を計算し、扇形の図も描画します。
このページでできること
- 半径と中心角を入れるだけで、扇形の面積(\(\pi r^2 \times\) 中心角 \(\div\, 360\))がその場でわかります
- 中心角は「度(°)」でも「ラジアン」でも入力できます(どちらか一方の欄に入力します)
- 割り切れる場合は、円周率 \(\pi\) を残した正確な形(半径30・中心角90°なら \(225\pi\))も表示します
- 計算結果と一緒に扇形の図も描くので、円全体のうちどの部分の面積を求めたのかがひと目でわかります
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
直径30cm(半径15cm)のピザを8等分すると、1切れは中心角 \(360^\circ \div 8 = 45^\circ\) の扇形です。面積は \(\pi \times 15^2 \times \dfrac{45}{360} = \dfrac{225\pi}{8} \fallingdotseq 88.4\,\mathrm{cm^2}\) です。
「Mサイズ8等分の1切れと、Lサイズ12等分の1切れはどちらが大きいか」のような比較も、この式で面積を出せば数字で判断できます。
首振り式のスプリンクラーは、水の届く距離を半径、首を振る角度を中心角とする扇形の範囲に水をまきます。半径10mで180°回るタイプなら \(\pi \times 10^2 \times \dfrac{180}{360} = 50\pi \fallingdotseq 157.1\,\mathrm{m^2}\) です。
庭や畑の面積と比べれば、必要な台数や置き場所を購入前に計画できます(実際の散水量は風や水圧でも変わるので、あくまで範囲の目安です)。
ワイパーはアームの付け根を中心に扇形に動きます。先端が届く半径が60cmで90°動くなら、掃く範囲の扇形は \(\pi \times 60^2 \times \dfrac{90}{360} = 900\pi \fallingdotseq 2827\,\mathrm{cm^2}\)(約0.28m²)。
実際に拭けるのは、ここからブレードが届かない内側の小さい扇形を引いた部分(バウムクーヘンのような形)なので、「大きい扇形 − 小さい扇形」と2回この式を使って求めます。
道路の角や建物の前には、おうぎ形の花壇・芝生がよく作られます。半径3m・中心角120°の花壇なら \(\pi \times 3^2 \times \dfrac{120}{360} = 3\pi \fallingdotseq 9.4\,\mathrm{m^2}\) です。
芝生や土、レンガなどの材料は面積あたりの必要量(1m²あたり◯袋など)で売られているので、面積がわかれば買う量を見積もれます。
防犯カメラや人感センサーの仕様書には「視野角90°・検知距離8m」のように書かれています。水平方向にカバーできる範囲を扇形とみなすと \(\pi \times 8^2 \times \dfrac{90}{360} = 16\pi \fallingdotseq 50.3\,\mathrm{m^2}\) となります。
駐車場や店内の図面と重ねれば、死角がないか・何台必要かを設置前に検討できます(障害物や高さ方向の向きで実際の映る範囲は変わります)。
式と図
用語・記号の解説
記号
| \(S\) | エス | 面積を表すのによく使われる記号です。このページでは扇形の面積を表します。 |
| \(r\) | アール | 半径。英語の radius(半径)の頭文字です。円の中心から弧までの長さを表します。 |
| \(r^2\) | アールの2乗 | 同じ数 \(r\) を2回掛け合わせた値(\(r \times r\))。右上の小さい2は「2回掛ける」という意味の指数です。 |
| \(\theta\) | シータ | 角の大きさを表すのによく使われるギリシャ文字です。このページでは扇形の中心角を表します。 |
| \(\pi\) | パイ | 円周率。円周が直径の何倍かを表す数で、\(3.14159265\ldots\) とどこまでも続いて循環しない小数(無理数)です。小学校では約3.14として計算します。 |
| \(^\circ\) | ど(度) | 角度の単位。円1周を360等分した角の大きさが1°です。分度器で測る、一番身近な角度の表し方(度数法)です。 |
| \(\mathrm{rad}\) | ラジアン | 高校で習う角度の単位(弧度法)。半径と同じ長さの弧に対する中心角が1ラジアンで、\(180^\circ = \pi\) ラジアン(1ラジアン ≒ 57.3°)です。 |
用語
| 扇形 | おうぎがた | 円を2本の半径で切り取った、扇(おうぎ)のような形。「せんけい」と読むこともあります。2本の半径と弧で囲まれています。 |
| 中心角 | ちゅうしんかく | 扇形の要(かなめ)の部分、つまり円の中心のところにできる角。扇形の開き具合を表し、大きいほど面積も弧も大きくなります。 |
| 弧 | こ | 円周の一部分。扇形の外側の曲線の部分です。 |
| 円周率 | えんしゅうりつ | 円周 ÷ 直径 の値。どんな大きさの円でも同じ値(\(3.14159\ldots\))になります。記号は \(\pi\) です。 |
| 度数法 | どすうほう | 円1周を360°として角度を測る方法。小学校からずっと使ってきた「度(°)」の測り方です。 |
| 弧度法 | こどほう | 弧の長さをもとに角度を測る方法(単位はラジアン)。円1周は \(2\pi\) ラジアンです。高校の数学Ⅱ以降で使います。 |
| 割合 | わりあい | 全体のうちどれだけを占めるかを表す数。このページでは「中心角 ÷ 円全体の角度」が、扇形が円全体のうちどれだけの割合かを表します。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 割合と分数の掛け算(小学5〜6年) |
|
| 円の面積(小学6年) |
|
| 文字式と円周率π(中学1年) |
|
| 平面図形・扇形(中学1年) |
|
| 弧度法(高校・数学Ⅱ)※ラジアンの欄を使う場合のみ |
|
Excelで計算する方法
| 半径 | 30 |
| 中心角(度) | 90 |
| 扇形の面積 | =PI()*B1^2*B2/360 |
| 半径 | 10 |
| 中心角(ラジアン) | 1.5708 |
| 扇形の面積 | =B1^2*B2/2 |
数式の中の「B1」「B2」は「そのセルに入っている数値を使う」という意味で、「*」は掛け算、「/」は割り算、「^」はべき乗(何回掛ける)の記号です。「PI()」は円周率 π(3.14159…)を返す関数です。
1つ目の表なら、B3に π × 30² × 90 ÷ 360 = 約706.86 と表示されます(cmで入力したのでcm²)。2つ目の表(ラジアン版は 半径² × 中心角 ÷ 2)はB3に78.54が出ます。入力欄の数値を自分の扇形に書き換えるだけで使えます。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 半径 | 30 |
| 中心角(度) | 90 |
| 扇形の面積 | =PI()*B1^2*B2/360 |
| 半径 | 10 |
| 中心角(ラジアン) | 1.5708 |
| 扇形の面積 | =B1^2*B2/2 |
Pythonで計算する方法
import math
radius = 30 # 半径(この例ではcm)
degrees = 90 # 中心角(度)
area = math.pi * radius ** 2 * degrees / 360 # 扇形の面積(入力単位の2乗。この例ではcm2)
print(f"扇形の面積: {area} cm2")
# 中心角をラジアンで測る場合(高校の弧度法)は「半径の2乗 × 中心角 ÷ 2」
radians = 1.5708
area_by_radians = radius ** 2 * radians / 2
print(f"中心角{radians}ラジアンなら: {area_by_radians} cm2")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
S = πr² × θ ÷ 360
S = \pi r^{2} \times \dfrac{\theta}{360}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>θ</mi><mn>360</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
S = pi r^2 xx theta/360
Pi r^2 theta/360
S := Pi*r^2*theta/360;
S = pi*r^2*theta/360;
S = πr^2 × θ/360
S = πr² × θ ÷ (2π)
S = \pi r^{2} \times \dfrac{\theta}{2\pi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>θ</mi><mrow><mn>2</mn><mi>π</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
S = pi r^2 xx theta/(2 pi)
Pi r^2 theta/(2 Pi)
S := Pi*r^2*theta/(2*Pi);
S = pi*r^2*theta/(2*pi);
S = πr^2 × θ/(2π)
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたは算数・数学の計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 半径30cm、中心角90°の扇形があります。 次の値をそれぞれ求めてください。 1. この扇形の面積は何cm²か(小数で) 2. その面積を円周率πを残した正確な形で表すとどうなるか 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
専門知識不要、直感的で簡単な操作
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クレジット表記不要
商用利用許諾の連絡も不要です
