みなさん、おつかれさまです。
福岡県庁前の「前原行政書士事務所」&「㈱ルネッサンス」の“福岡の(FP&行政書士)前原”です。
今回は、『円弧の先端の一部分の面積はどうやればもとめらるか?(パート①)』の続編(パート②)であります。
(パート②)といっても、ほとんど(パート①)とかわりません。
で、どこが違うかといいますと、求めたい部分の面積(A)の形状が異なります。
具体的な図面でしめすと、このような形状の場合です。(↓)
今回は、求めたい部分の面積(↑)を①としておきます
求めたい部分の面積(①)のおおまかな算出手順ですが、次のような手順で行うとスムーズにもとめられます。
『ⅰ』まず、①を仮に三角形の形状と仮定して、三角形の面積をもとめます。
下の図(↓)ですと、①+②として三角形(=仮装三角形)として考えるわけです。(ここでは①+②=④としておきます。)
『ⅱ』次に、②の部分の面積を求めます。(②の部分の面積は、扇形の面積(=Xとしておきます。)-③として算出しますが、これは後述。)
『ⅲ』そのあと、④-②として、求めたい部分の面積①を算出することとなります。
おおまかな流れは、上記の三段階ですが、問題となるのはやはり②の部分でしょうか
はたして、②の部分はどうやればもとめられるでしょうか
(ここでは、扇形の部分(②+③=X、としておきます。)の円弧の角度をθ、そして半径をRとしておきます。)
下の図(↓)のようにして考えます。
すなわち、三角形③の部分を、[③ーA]の部分と[③ーB]の部分との2つの直角三角形に分解します。
こうするとほぼ光がみえてきますよね。
この場合、扇形Xの円弧の角度θは、[③ーA]についてはθ/2、[③ーB]についてはθ/2、とそれぞれ1/2ずつとなります。
問題の②の求め方ですが、
→大まかな作戦は、
【1】扇形Xを先に求め、
【2】次に三角形の形状である③を求め、
【3】最後にX-③=②
、とするとよいわけです。
【1】扇形X=半径R×半径R×π×θ/360
【2】三角形の形状である③について
まず[③ーA]について考えます。
このような手順でいいかと思われます。
[Ⅰ]扇形の円弧の半径をRとしますと、
タテ部分=R×SIN(θ/2)
ヨコ部分=R×COS(θ/2)
※ここではエクセルの関数のSIN関数(=SIN())とCOS関数(=COS())を使うことと ます。
注意すべきは、SIN()およびCOS()のカッコ内にいれる角度の引数についてですが、そのまま「度(°)」を使ってはダメです。
→ここでは、「度(°)」を「ラジアン」に変換して入れる必要があります。
「度(°)」×PI()/180、
で「ラジアン」に変換できます。(このうちのPI()のカッコ内にはなにもいれませんので、ご注意を/エクセル関数である“PI()”そのものがπを求める関数となっています。)
または、エクセルのラジアン変換関数をつかって
RADIANS(度(°))
でも、ラジアンに変換できます。
[Ⅱ]三角形の面積の公式をもちいて、
「R×SIN(θ/2×PI()/180)」×「R×COS(θ/2×PI()/180)」×1/2、
とすると、
直角三角形[③ーA]の面積が求められます。
つぎに、③の面積についてですが、こちらは[③ーA]+[③ーB]=③であります。
[③ーA]と[③ーB]とは同じ面積ですので、結局のところ“[③ーA]の面積×2”。
最終的に
→③=「R×SIN(θ/2×PI()/180)」×「R×COS(θ/2×PI()/180)」
となります。(これで③がでました!)
【3】最後に
X-③=②
これで、②がでました。
すると、元へもどって、
『ⅲ』④-②
とすると、求めたい部分の面積①が求めらることとなります。
結構、大変ではありますよね。
今回はこのへんで、では~。
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(パート②)といっても、ほとんど(パート①)とかわりません。
で、どこが違うかといいますと、求めたい部分の面積(A)の形状が異なります。
具体的な図面でしめすと、このような形状の場合です。(↓)
今回は、求めたい部分の面積(↑)を①としておきます
求めたい部分の面積(①)のおおまかな算出手順ですが、次のような手順で行うとスムーズにもとめられます。
『ⅰ』まず、①を仮に三角形の形状と仮定して、三角形の面積をもとめます。
下の図(↓)ですと、①+②として三角形(=仮装三角形)として考えるわけです。(ここでは①+②=④としておきます。)
『ⅱ』次に、②の部分の面積を求めます。(②の部分の面積は、扇形の面積(=Xとしておきます。)-③として算出しますが、これは後述。)
『ⅲ』そのあと、④-②として、求めたい部分の面積①を算出することとなります。
おおまかな流れは、上記の三段階ですが、問題となるのはやはり②の部分でしょうか
はたして、②の部分はどうやればもとめられるでしょうか
(ここでは、扇形の部分(②+③=X、としておきます。)の円弧の角度をθ、そして半径をRとしておきます。)
下の図(↓)のようにして考えます。
すなわち、三角形③の部分を、[③ーA]の部分と[③ーB]の部分との2つの直角三角形に分解します。
こうするとほぼ光がみえてきますよね。
この場合、扇形Xの円弧の角度θは、[③ーA]についてはθ/2、[③ーB]についてはθ/2、とそれぞれ1/2ずつとなります。
問題の②の求め方ですが、
→大まかな作戦は、
【1】扇形Xを先に求め、
【2】次に三角形の形状である③を求め、
【3】最後にX-③=②
、とするとよいわけです。
【1】扇形X=半径R×半径R×π×θ/360
【2】三角形の形状である③について
まず[③ーA]について考えます。
このような手順でいいかと思われます。
[Ⅰ]扇形の円弧の半径をRとしますと、
タテ部分=R×SIN(θ/2)
ヨコ部分=R×COS(θ/2)
※ここではエクセルの関数のSIN関数(=SIN())とCOS関数(=COS())を使うことと ます。
注意すべきは、SIN()およびCOS()のカッコ内にいれる角度の引数についてですが、そのまま「度(°)」を使ってはダメです。
→ここでは、「度(°)」を「ラジアン」に変換して入れる必要があります。
「度(°)」×PI()/180、
で「ラジアン」に変換できます。(このうちのPI()のカッコ内にはなにもいれませんので、ご注意を/エクセル関数である“PI()”そのものがπを求める関数となっています。)
または、エクセルのラジアン変換関数をつかって
RADIANS(度(°))
でも、ラジアンに変換できます。
[Ⅱ]三角形の面積の公式をもちいて、
「R×SIN(θ/2×PI()/180)」×「R×COS(θ/2×PI()/180)」×1/2、
とすると、
直角三角形[③ーA]の面積が求められます。
つぎに、③の面積についてですが、こちらは[③ーA]+[③ーB]=③であります。
[③ーA]と[③ーB]とは同じ面積ですので、結局のところ“[③ーA]の面積×2”。
最終的に
→③=「R×SIN(θ/2×PI()/180)」×「R×COS(θ/2×PI()/180)」
となります。(これで③がでました!)
【3】最後に
X-③=②
これで、②がでました。
すると、元へもどって、
『ⅲ』④-②
とすると、求めたい部分の面積①が求めらることとなります。
結構、大変ではありますよね。
今回はこのへんで、では~。
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