📘 単元名:立体の構成要素・展開図と表面積
✅ 1. 公式と用語の定義
▶ 主な立体の種類と構成要素
立体 | 面 | 辺 | 頂点 |
---|---|---|---|
直方体 | 6面(長方形) | 12辺 | 8頂点 |
立方体 | 6面(正方形) | 12辺 | 8頂点 |
三角柱 | 5面(2つの三角形+3つの長方形) | 9辺 | 6頂点 |
円柱 | 側面+上下の円(計3面) | 曲面を含む | 頂点なし |
▶ 表面積の公式
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直方体の表面積
表面積=2(ab+bc+ca)表面積 = 2(ab + bc + ca)(a, b, cは縦・横・高さ)
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立方体の表面積
表面積=6a2表面積 = 6a^2(aは1辺の長さ)
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円柱の表面積
表面積=2πr2+2πrh表面積 = 2πr^2 + 2πrh(円2枚+側面)
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三角柱の表面積
表面積=底面積×2+側面積の合計表面積 = 底面積×2 + 側面積の合計
✅ 2. 解き方の考え方(展開図・表面積)
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展開図を書く(または頭で展開)
→ どんな面がいくつあるか把握する -
それぞれの面の面積を計算する
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すべての面積を合計する
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単位の統一(cm²、mm²)にも注意!
📝 3. 基本例題と途中式
📌 例題①:直方体の表面積
問題:縦3cm、横4cm、高さ5cmの直方体の表面積を求めよ。
途中式:
表面積=2(3×4+4×5+5×3)=2(12+20+15)=2×47=94表面積 = 2(3×4 + 4×5 + 5×3) \\ = 2(12 + 20 + 15) = 2×47 = 94答え:94cm²
📌 例題②:立方体の表面積
問題:1辺が6cmの立方体の表面積を求めよ。
途中式:
表面積=6×62=6×36=216表面積 = 6×6^2 = 6×36 = 216答え:216cm²
📌 例題③:円柱の表面積
問題:半径3cm、高さ10cmの円柱の表面積を求めよ(π=3.14とする)
途中式:
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上下の円の面積:2×π×32=2×3.14×9=56.522×π×3^2 = 2×3.14×9 = 56.52
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側面:2×π×3×10=2×3.14×30=188.42×π×3×10 = 2×3.14×30 = 188.4
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合計:56.52+188.4=244.9256.52 + 188.4 = 244.92
答え:244.92cm²
📌 例題④:三角柱の表面積
問題:底面が辺5cm・高さ4cmの三角形、高さ10cmの三角柱の表面積を求めよ。
途中式:
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三角形の面積:12×5×4=10\frac{1}{2}×5×4 = 10、×2 = 20
-
側面長方形3つの面積:
→ 5×10 = 50(底辺)
→ 他2辺もそれぞれ×10で仮に同じとすれば 3枚×50 = 150 -
合計:20 + 150 = 170
答え:170cm²
🏋️♂️ 4. 練習問題と解答
🔶 練習①
問題:縦2cm、横3cm、高さ4cmの直方体の表面積を求めよ。
答え:2(2×3 + 3×4 + 4×2) = 2(6+12+8) = 2×26 = 52cm²
🔶 練習②
問題:1辺7cmの立方体の表面積は?
答え:6×7² = 6×49 = 294cm²
🔶 練習③
問題:半径2cm、高さ8cmの円柱の表面積(π=3.14)
答え:2×3.14×2² + 2×3.14×2×8 = 25.12 + 100.48 = 125.6cm²
🔶 練習④
問題:底面が三角形(底辺6cm・高さ5cm)、高さ12cmの三角柱の表面積を求めよ。
答え:
底面積×2:12×6×5×2=30\frac{1}{2}×6×5×2 = 30
側面積:6×12 + 5×12 + 他辺×12(例えば7cmとして)→ 6×12 + 5×12 + 7×12 = 216
合計:30 + 216 = 246cm²
✅ 5. まとめとポイント
立体 | 表面積の出し方 |
---|---|
直方体 | 各面の長方形を6面合計 |
立方体 | 1面の正方形面積×6 |
円柱 | 円2つ+側面(長方形に展開) |
三角柱 | 三角2面+側面(長方形×3) |
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【監修者】 | 宮川涼 |
プロフィール | 早稲田大学大学院文学研究科哲学専攻修士号修了、同大学大学院同専攻博士課程中退。日本倫理学会員 早稲田大学大学院文学研究科にてカント哲学を専攻する傍ら、精神分析学、スポーツ科学、文学、心理学など幅広く研究に携わっている。 |