県の面積

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積分法

県の面積を取り尽くし法で求めることで、区分求積法のイメージをつかみ、積分に興味をもち、

単元の有用性を感じることが、この教材のねらいである。

いろいろな県の面積をおよその面積を求めるにあたって、その方法について考察する。

まず、多角形に近似する方法が考えられる。例えば埼玉県ならば台形、栃木県なら円に近似

して、およその面積を求めることができる。

その後、取り尽くし法で面積を求める作業を行う。

まずは1辺が10kmの正方形で取り尽くし法で数える。正方形に完全に含まれていないところを

どう考えるかについて考察する。正方形を細かくすればよいという考えから、正方形の1辺の

長さを小さくしていって、近似する様子を考察する。数学Ⅲの区分求積法の所で行ってもよい。


 下の地図から、神奈川県の面積を求めてみよう。

 



まず、神奈川県を図1のように台形に近似して、およその面積を求めてみよう。

台形の辺の長さを定規で測って計算すると、面積は、S=(22+44)×66÷2=2178km2

と計算できる。なお、実際の神奈川県の面積は、2415.84km2である。

次に、図2のように1辺が10kmの正方形で取り尽くし法で数える。

10km×10km=100km2の正方形で、半分程度以上神奈川県の陸地になっている正方形の

数を数えると、図2の場合24個なので、100km2×24(個)=2400km2と計算できる。

これは台形に近似したときよりは実際の値に近い値となった。

また、全てが陸地になっている正方形を1個、一部が陸地になっている正方形を(1/2)個

として数える方法もある。

いずれにせよ正方形の目が粗いので、23個(2300km2)とも25個(2500km2)とも考えることが

できるため、精度が低い。そこで正方形を細かくして、図3のように1辺が4kmの正方形

数えてみることにする。4km×4km=16km2の正方形で、半分程度以上神奈川県の陸地

になっている正方形の数を数えると、

図3の場合151個なので、16km2×151(個)=2416km2と計算できる。

正方形の目が細かいので、1辺が10kmのときよりも、さらに実際の値に近い値となった。

目をさらに細かくすると、さらに誤差を小さくすることができる。





<参考文献>
[1]中宮寺薫(1994),『数学通になる本』,オーエス出版社,pp.198-200.