중심각과 호, 넓이의 관계 쉽게 이해하기

왜 배울까요

피자를 똑같은 크기의 조각으로 자르면 조각마다 중심의 각도, 가장자리 길이, 넓이가 모두 같아요. 두 조각을 합치면 각도, 가장자리, 넓이가 모두 두 배가 되지요. 그런데 조각 끝을 곧게 잇는 선분만은 두 배가 되지 않아요.

예제로 따라가기

한 원에서 중심각이 40°인 부채꼴의 호의 길이가 6 cm일 때, 중심각이 100°인 부채꼴의 호의 길이를 구해요.

  1. 호의 길이는 중심각의 크기에 정비례해요.
  2. 40° : 100°=6 : x
  3. 40x=600, x=15

15 cm

뜻

중심각과 호, 넓이
한 원 또는 합동인 두 원에서 ① 중심각의 크기가 같은 두 부채꼴은 호의 길이와 넓이가 각각 같아요. ② 부채꼴의 호의 길이와 넓이는 중심각의 크기에 정비례해요.
중심각과 현
중심각의 크기가 같은 두 부채꼴의 현의 길이도 같아요. 하지만 현의 길이는 중심각의 크기에 정비례하지 않아요.

왜 그럴까요

중심각이 같은 두 부채꼴은 중심을 기준으로 돌리면 완전히 포개어져요. 그래서 호와 넓이가 같아요.

중심각이 2배인 부채꼴은 같은 부채꼴 두 개를 이어 붙인 것이라 호도 넓이도 2배예요. 3배, 4배도 마찬가지예요.

자연수 배가 아니어도 같아요. 40°와 100°는 모두 20° 조각 2개와 5개라, 100°인 부채꼴은 20° 부채꼴 5개, 40°인 부채꼴은 2개예요. 그래서 호와 넓이가 2분의 5배예요. 두 중심각을 똑같이 잴 수 있는 조각(적어도 1°)이 늘 있으니, 호와 넓이는 중심각에 정비례해요.

50°50°ABCO
∠AOC=2∠AOB이지만 선분 AC는 선분 AB의 2배보다 짧아요.

정리

한 원에서 부채꼴의 호의 길이와 넓이는 중심각에 정비례하지만 현의 길이는 정비례하지 않아요.

자주 묻는 질문

중심각이 2배면 현의 길이도 2배일까요?
현은 정비례하지 않아요. 중심각이 2배인 현은 원래 현 두 개를 이은 것보다 짧아요.
다른 원의 부채꼴도 중심각이 같으면 호의 길이가 같을까요?
반지름이 다르면 같은 중심각이라도 호의 길이가 달라요. 한 원 또는 합동인 두 원에서만 비교해요.
중심각과 호, 넓이의 관계, 직접 해 볼 수 있나요?
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