CHAPTER 05 · 練習プリント・確認問題

回転体

平面図形を回して、できる立体を考えよう。半径・高さを見つけ、体積と表面積を求める12題です。

画面とPDFは同じ12題です。問題・答えのPDFは、どちらも1ページ2題で番号が対応しています。

「動く教材」と「練習プリント」の番号は別です。このページとPDFは同じ番号です。

回転体の考え方と、図の約束

答えは数字だけを入力します(例:75.36、942/25)。cmなどの単位は入力しません。

基本01〜04

01
基本

長方形を回すと?

たて5cm、横3cmの長方形を、左の辺をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

  1. できる立体の名前を答えましょう。
  2. できる立体の底面の半径は何cmですか。
  3. できる立体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:長方形を回すと?回転前の図形ア5cm3cm

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ヒント1 見るところ
軸と平行な長さ、軸からの距離を区別しよう。

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答え
  • (1) 立体の名前:円柱
  • (2) 底面の半径(cm):3cm
  • (3) 体積(cm³):141.3cm³

考え方

  1. 長方形をその1辺のまわりに回すと、円柱ができます。
  2. 軸から右の辺までの距離が半径なので3cm、高さは軸に沿った辺と同じ5cmです。
  3. 円柱の体積は、底面積×高さです。
    3×3×3.14×5=141.3cm³
解答の図
解答図:長方形を回すと?回転後の円柱5cm半径3cm
02
基本

直角三角形を回すと?

直角をはさむ2辺が3cmと4cmの直角三角形です。4cmの辺をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

  1. できる立体の名前を答えましょう。
  2. できる立体の高さは何cmですか。
  3. できる立体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:直角三角形を回すと?回転前の図形ア4cm3cm

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ヒント1 見るところ
回しても軸の上の辺は動きません。

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答え
  • (1) 立体の名前:円すい
  • (2) 高さ(cm):4cm
  • (3) 体積(cm³):37.68cm³

考え方

  1. 直角三角形を、直角をはさむ1辺のまわりに回すと、円すいができます。
  2. 軸に沿った4cmが高さ、軸からはなれる向きの3cmが底面の半径です。
  3. 円すいの体積は、底面積×高さ÷3です。
    3×3×3.14×4÷3=37.68cm³
解答の図
解答図:直角三角形を回すと?回転後の円すい4cm半径3cm
03
基本

回す軸を変えて比べる

たて6cm、横2cmの長方形です。①は左の辺をふくむ直線ア、②は下の辺をふくむ直線イのまわりに1回転させます。

  1. ①でできる円柱の体積は何cm³ですか。
  2. ②でできる円柱の体積は何cm³ですか。
  3. ②の体積は①の体積の何倍ですか。
問題の図
問題図:回す軸を変えて比べる回転前の図形ア6cm2cmイ①:直線ア  ②:直線イ

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ヒント1 見るところ
軸を変えると、半径と高さに使う長さが入れかわります。

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答え
  • (1) ①の体積(cm³):75.36cm³
  • (2) ②の体積(cm³):226.08cm³
  • (3) ②は①の何倍:3倍

考え方

  1. ①は半径2cm、高さ6cmの円柱です。体積は2×2×3.14×6=75.36cm³です。
  2. ②では半径が6cm、高さが2cmになります。体積は6×6×3.14×2=226.08cm³です。
  3. 226.08÷75.36=3倍です。同じ長方形でも、回す軸を変えると体積が変わります。
解答の図
解答図:回す軸を変えて比べる回転後の立体①:アのまわり②:イのまわりイア半径2cm高さ6cm半径6cm高さ2cm軸に垂直な方向の長さが半径です。
04
基本

円すいの表面積

3辺が3cm・4cm・5cmの直角三角形を、4cmの辺をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

  1. できる円すいの母線(斜めの辺の長さ)は何cmですか。
  2. 円すいの側面積は何cm²ですか。
  3. 底面もふくめた表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:円すいの表面積回転前の図形ア4cm3cm5cm

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ヒント1 見るところ
斜めの辺は、回しても長さが変わりません。

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答え
  • (1) 母線(cm):5cm
  • (2) 側面積(cm²):47.1cm²
  • (3) 表面積(cm²):75.36cm²

考え方

  1. 母線は、頂点から底面の円周へ引いた斜めの線です。三角形の斜めの辺が回るので、5cmです。
  2. 側面は半径5cmのおうぎ形です。弧の長さは半径3cmの円周と同じなので、円全体の5分の3です。中心角は360×3÷5=216度です。
    5×5×3.14×3÷5=47.1cm²
  3. 底面積は3×3×3.14=28.26cm²です。表面積は47.1+28.26=75.36cm²です。
解答の図
解答図:円すいの表面積円すいの展開図5cm216°側面円の5分の347.1cm²3cm28.26cm²底面

標準05〜08

05
標準

段になった図形を回す

図のL字形を直線アのまわりに1回転させます。下は横4cm、上は横2cmで、どちらも高さ3cmの長方形です。

  1. できる立体の全体の高さは何cmですか。
  2. 下の段の円柱の体積は何cm³ですか。
  3. 立体全体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:段になった図形を回す回転前の図形ア3cm3cm2cm4cm

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ヒント1 見るところ
上下を、それぞれ回してできる立体に分けよう。

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答え
  • (1) 全体の高さ(cm):6cm
  • (2) 下の円柱の体積(cm³):150.72cm³
  • (3) 全体の体積(cm³):188.4cm³

考え方

  1. 横に区切ると、半径のちがう2つの円柱になります。全体の高さは3+3=6cmです。
  2. 下の円柱は半径4cm、高さ3cmです。体積は4×4×3.14×3=150.72cm³です。
  3. 上の円柱の体積は2×2×3.14×3=37.68cm³です。全体は150.72+37.68=188.4cm³です。
解答の図
解答図:段になった図形を回す回転後の立体3cm3cm半径4cm2cm2つの円柱に分けます。
06
標準

軸からはなれた長方形

高さ6cm、横3cmの長方形を直線アのまわりに1回転させます。直線アと長方形の左の辺との間は2cmです。

  1. 中心にできる穴の半径は何cmですか。
  2. できる立体の外側の直径は何cmですか。
  3. 穴を除いた立体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:軸からはなれた長方形回転前の図形ア6cm2cm3cm

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ヒント1 見るところ
穴の半径と、外側までの半径を別々に書こう。

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答え
  • (1) 穴の半径(cm):2cm
  • (2) 外側の直径(cm):10cm
  • (3) 立体の体積(cm³):395.64cm³

考え方

  1. 直線アから左の辺までの2cmが、穴の半径になります。回しても、このすき間は埋まりません。
  2. 外側の半径は2+3=5cmです。直径は半径の2倍なので、5×2=10cmです。
  3. 大きい円柱から穴の円柱を引きます。
    (5×5-2×2)×3.14×6
    =395.64cm³
解答の図
解答図:軸からはなれた長方形回転後の立体6cm外側5cm穴の半径2cm外側の円柱から、穴の円柱を引きます。
07
標準

台形から円すい台をつくる

上底2cm、下底4cm、高さ3cmの台形を、上底・下底に垂直な左の辺をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

  1. 斜めの辺をのばしてできる、大きい円すいの高さは何cmですか。
  2. 上につぎ足す小さい円すいの高さは何cmですか。
  3. もとの回転体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:台形から円すい台をつくる回転前の図形ア3cm2cm4cm

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ヒント1 見るところ
斜めの辺をのばして、上に小さい三角形をつぎ足そう。

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答え
  • (1) 大きい円すいの高さ(cm):6cm
  • (2) 小さい円すいの高さ(cm):3cm
  • (3) 円すい台の体積(cm³):87.92cm³

考え方

  1. 上と下の半径の比は2:4=1:2です。相似な三角形なので、小さい円すいと大きい円すいの高さの比も1:2です。
  2. 高さの差が3cmなので、小さい方は3cm、大きい方は6cmです。
  3. 大きい円すいから小さい円すいを引きます。
    4×4×3.14×6÷3=100.48
    2×2×3.14×3÷3=12.56
    100.48-12.56=87.92cm³
解答の図
解答図:台形から円すい台をつくる円すいをつぎ足して考える大きい円すいから小さい円すいを引く。6cm3cm半径4cm上の半径2cm
08
標準

半円を直径のまわりに回す

半径6cmの半円を、直径をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

球の体積=半径×半径×半径×3.14×4÷3
球の表面積=半径×半径×3.14×4

  1. できる立体の名前を答えましょう。
  2. できる立体の体積は何cm³ですか。
  3. できる立体の表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:半円を直径のまわりに回す回転前の図形ア6cmアは半円の直径を通る直線です。

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ヒント1 見るところ
半円のどの部分が軸になっているか確認しよう。

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答え
  • (1) 立体の名前:球
  • (2) 体積(cm³):904.32cm³
  • (3) 表面積(cm²):452.16cm²

考え方

  1. 半円を直径のまわりに回すと、球ができます。半円の半径6cmが、そのまま球の半径になります。
  2. 問題にある体積の式に6を入れます。
    6×6×6×3.14×4÷3
    =904.32cm³
  3. 表面積の式にも半径6cmを使います。
    6×6×3.14×4=452.16cm²
解答の図
解答図:半円を直径のまわりに回す回転後の球6cm球の半径も6cmです。

応用09〜11

09
応用

円柱と円すいを組み合わせる

図形を直線アのまわりに1回転させます。下は横3cm、高さ5cmの長方形、上は底辺3cm、高さ4cm、斜めの辺5cmの直角三角形です。

  1. できる立体の全体の高さは何cmですか。
  2. 立体全体の体積は何cm³ですか。
  3. 一番下の底面もふくめた表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:円柱と円すいを組み合わせる回転前の図形ア5cm5cm4cm3cm

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ヒント1 見るところ
長方形の部分と三角形の部分に分けよう。

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答え
  • (1) 全体の高さ(cm):9cm
  • (2) 全体の体積(cm³):178.98cm³
  • (3) 表面積(cm²):169.56cm²

考え方

  1. 下は円柱、上は円すいです。全体の高さは5+4=9cmです。
  2. 2つの体積をたします。
    3×3×3.14×5=141.3
    3×3×3.14×4÷3=37.68
    141.3+37.68=178.98cm³
  3. 円すいの側面積は半径×母線×円周率です。円柱の側面、円すいの側面、一番下の底面をたします。接する面は外に出ません。
    (2×3×5+3×5+3×3)×3.14
    =169.56cm²
解答の図
解答図:円柱と円すいを組み合わせる回転後の立体4cm5cm5cm半径3cm接する円は、表面積に入れません。
10
応用

円柱から球の部分を引く

横3cm、高さ6cmの長方形から、左の辺を直径とする半円を除きます。残った色の部分を直線アのまわりに1回転させます。

球の体積=半径×半径×半径×3.14×4÷3

  1. 半円を除く前の長方形を回してできる円柱の体積は何cm³ですか。
  2. 取り除かれる球の体積は何cm³ですか。
  3. 残る立体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:円柱から球の部分を引く回転前の図形6cm3cmア色のついた部分だけを回します。

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ヒント1 見るところ
取り除く前の図形と、取り除く部分を別々に回そう。

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答え
  • (1) 円柱の体積(cm³):169.56cm³
  • (2) 球の体積(cm³):113.04cm³
  • (3) 残る体積(cm³):56.52cm³

考え方

  1. 長方形を回すと、半径3cm、高さ6cmの円柱になります。体積は3×3×3.14×6=169.56cm³です。
  2. 除いた半円を回すと半径3cmの球になります。3×3×3×3.14×4÷3=113.04cm³です。
  3. 残る立体は、円柱から球の部分を除いたものです。
    169.56-113.04=56.52cm³
解答の図
解答図:円柱から球の部分を引く中心を通る断面6cm半径3cm白い円の内側が、取り除かれた部分です。
11
応用

ななめの辺を軸にする

3辺が15cm・20cm・25cmの直角三角形です。25cmの辺をふくむ直線アのまわりに1回転させます。

  1. もとの直角三角形の面積は何cm²ですか。
  2. 回転すると、2つの円すいができます。共通する底面の半径は何cmですか。
  3. できる立体全体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:ななめの辺を軸にする回転前の図形ア25cm15cm20cm

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ヒント1 見るところ
直角三角形の面積を、底辺25cmでも表してみよう。

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答え
  • (1) 三角形の面積(cm²):150cm²
  • (2) 共通の底面の半径(cm):12cm
  • (3) 体積(cm³):3768cm³

考え方

  1. 直角をはさむ2辺は15cmと20cmです。三角形の面積は15×20÷2=150cm²です。
  2. 直角の頂点から軸へ垂直に引いた線が、回転後の底面の半径です。25cmを底辺として、半径=150×2÷25=12cmです。
  3. 底面が同じ2つの円すいができます。2つの高さの和は25cmなので、体積の和は12×12×3.14×25÷3=3768cm³です。
解答の図
解答図:ななめの辺を軸にする回転後の立体12cm25cm高さをたすと25cmです。2つの円すいは、底面積が同じです。

入試チャレンジ12

12
入試チャレンジ

穴のあいた円すい台

図形を直線アのまわりに1回転させます。軸から外側までの距離は上が3cm、下が6cmです。内側の辺は軸に平行で、軸との間は1cmです。高さは4cm、斜めの辺は5cmです。

  1. 外側の斜めの辺をのばしてできる、大きい円すいの高さは何cmですか。
  2. 穴を除いた立体の体積は何cm³ですか。
  3. 穴の内側もふくめた表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:穴のあいた円すい台回転前の図形ア4cm3cm1cm6cm5cm

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ヒント1 見るところ
外側の円すい台と、中心の穴を分けて考えよう。

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答え
  • (1) 大きい円すいの高さ(cm):8cm
  • (2) 体積(cm³):251.2cm³
  • (3) 表面積(cm²):301.44cm²

考え方

  1. 半径の比1:2なので、高さの比も1:2です。差が4cmより、高さは4cmと8cm、母線は5cmと10cmです。
  2. 円すい台の体積は(6×6×8-3×3×4)×3.14÷3=263.76cm³。穴は1×1×4×3.14=12.56cm³です。
    263.76-12.56=251.2cm³
  3. 外側の側面積は(6×10-3×5)×3.14=141.3cm²、穴の側面積は2×1×4×3.14=25.12cm²です。
  4. 上の輪は(3×3-1×1)×3.14=25.12cm²、下の輪は(6×6-1×1)×3.14=109.9cm²です。
    141.3+25.12+25.12+109.9=301.44cm²
解答の図
解答図:穴のあいた円すい台円すいをつぎ足して考える穴の半径1cm・高さ4cm5cm8cm4cm半径6cm上の半径3cm

紙でもう一度、確かめよう

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