CHAPTER 09 · 練習プリント・確認問題

立体図形

立体を分ける・面を数える・水の量をそろえる。基本の体積から表面積と水槽の応用へ進む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。

立体を考えるときの約束

答えは数だけを入力します。全角・半角どちらでも使えます。小数・分数も使えます(例:0.5、1/2)。単位は入力しません。

基本01〜04

01
基本

立方体の頂点と辺

一辺3cmの立方体があります。見えないところもふくめて考えましょう。

  1. 頂点は全部で何個ありますか。
  2. すべての辺の長さの合計は何cmですか。
問題の図
問題図:立方体の頂点と辺33長さ:cm一辺 3 cm見えない辺は点線
個
cm

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
見えない頂点や辺も、種類ごとに数えよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 頂点の数:8個
  • (2) 辺の長さの合計:36cm

考え方の手順

  1. 上の正方形に4個、下の正方形に4個の頂点があります。4+4=8個です。
  2. 辺は上に4本、下に4本、上下をつなぐ辺が4本で、合計12本です。どれも3cmなので、3×12=36cmです。
解答の図
解答図:立方体の頂点と辺33長さ:cm上に4個、下に4個の頂点辺は4本ずつ、3組
02
基本

1cm³の立方体を積む

横5cm、奥行き4cm、高さ3cmの直方体を、一辺1cmの立方体ですき間なく作ります。

  1. いちばん下の1段には、立方体が何個並びますか。
  2. 直方体の体積は何cm³ですか。
問題の図
問題図:1cm³の立方体を積む543長さ:cm横 5 cm 奥行き 4 cm高さ 3 cm
個
cm³

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
まず一番下の1段に何個並ぶか考えよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 1段の立方体の数:20個
  • (2) 直方体の体積:60cm³

考え方の手順

  1. 横に5個、奥行きに4個並ぶので、1段の個数は5×4=20個です。
  2. 1段20個が3段あります。20×3=60個です。1個の体積が1cm³なので、直方体の体積は60cm³です。
解答の図
解答図:1cm³の立方体を積む543長さ:cm1段:5×4=20個20個が3段
03
基本

体積と表面積を区別する

横6cm、奥行き4cm、高さ3cmの直方体があります。表面積は、外側の6つの面の面積をすべて足したものです。

  1. 体積は何cm³ですか。
  2. 表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:体積と表面積を区別する643長さ:cm横 6 cm 奥行き 4 cm高さ 3 cm
cm³
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
中身の大きさと、外に出ている面を区別しよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 体積:72cm³
  • (2) 表面積:108cm²

考え方の手順

  1. 体積は、横×奥行き×高さで求めます。6×4×3=72cm³です。
  2. 面は6×4、6×3、4×3の3種類で、同じ大きさの面が2枚ずつあります。(24+18+12)×2=108cm²です。体積と表面積では単位も違います。
解答の図
解答図:体積と表面積を区別する643長さ:cm面は24・18・12 cm²それぞれ2枚ずつ
04
基本

体積から高さを逆算する

底面が横6cm、奥行き4cmの長方形で、体積が120cm³の直方体があります。

  1. 高さは何cmですか。
  2. 表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:体積から高さを逆算する64?長さ:cm底面 6×4 cm体積 120 cm³
cm
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
体積は、底面積に高さをかけたものです。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 高さ:5cm
  • (2) 表面積:148cm²

考え方の手順

  1. 底面積は6×4=24cm²です。体積÷底面積で高さを求めて、120÷24=5cmです。
  2. 高さが5cmなので、面は6×4=24、6×5=30、4×5=20cm²の3種類です。2枚ずつあるので、(24+30+20)×2=148cm²です。
解答の図
解答図:体積から高さを逆算する645長さ:cm高さ=体積÷底面積向かい合う面は同じ面積

標準05〜08

05
標準

2つの直方体を合わせる

下の直方体は横8cm、奥行き5cm、高さ3cmです。その左端に、横3cm、奥行き5cm、高さ4cmの直方体をぴったり重ねます。

接する面は3cm×5cmの長方形で、接着剤の厚さは考えません。

  1. できた立体の体積は何cm³ですか。
  2. できた立体の表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:2つの直方体を合わせる8534長さ:cm下:8×5×3 cm上:3×5×4 cm
cm³
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
2つの直方体を別々に考えよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 体積:180cm³
  • (2) 表面積:222cm²

考え方の手順

  1. 下の体積は8×5×3=120cm³、上は3×5×4=60cm³です。合わせて120+60=180cm³です。
  2. 別々の表面積は、下が(40+24+15)×2=158cm²、上が(15+12+20)×2=94cm²です。
  3. 接する3×5=15cm²の面は、下の立体にも上の立体にも1枚ずつあります。その2枚分を引いて、158+94-15×2=222cm²です。
解答の図
解答図:2つの直方体を合わせる8534長さ:cm接する面は3×5=15 cm²表面積では2枚分を引く
06
標準

角から小さな立方体を取る

一辺6cmの立方体の、右手前の上の角から、一辺2cmの小さな立方体を切り取ります。切り取る立方体の3つの面が、もとの外側の面に重なっています。

  1. 残った立体の体積は何cm³ですか。
  2. 残った立体の表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:角から小さな立方体を取る666長さ:cm一辺6 cmから角の2×2×2 cmを切り取る
cm³
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
取ったことで消える面と、新しく現れる面を比べよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 残りの体積:208cm³
  • (2) 残りの表面積:216cm²

考え方の手順

  1. もとの体積は6×6×6=216cm³、切り取る体積は2×2×2=8cm³です。216-8=208cm³です。
  2. 2cm×2cmの面が3枚分なくなり、同じ大きさの面が3枚分、新しく現れます。表面積は変わりません。1面の面積は6×6=36cm²。6枚分で36×6=216cm²です。
解答の図
解答図:角から小さな立方体を取る666長さ:cmなくなる3面と現れる3面面積が等しく、増減は0
07
標準

辺の途中を切り取る

一辺6cmの立方体の、上面と前面が交わる辺の中央から、一辺2cmの立方体を切り取ります。

切り取る部分は上面と前面だけに達し、左右の面・底面・後ろの面には達しません。

  1. 残った立体の体積は何cm³ですか。
  2. 残った立体の表面積は何cm²ですか。
問題の図
問題図:辺の途中を切り取る666長さ:cm上と手前だけに達する2×2×2 cmのくぼみ
cm³
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
角から取る場合と、辺の途中から取る場合を比べよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 残りの体積:208cm³
  • (2) 残りの表面積:224cm²

考え方の手順

  1. 切り取る体積は、角から取る場合と同じ8cm³です。6×6×6-2×2×2=208cm³です。
  2. 4cm²の面が2枚分なくなり、4枚分が新しく現れます。増える面積は4×(4-2)=8cm²です。もとの216cm²に足して、216+8=224cm²です。
解答の図
解答図:辺の途中を切り取る666長さ:cmなくなる2面、現れる4面4 cm²の面が2枚分増える
08
標準

まっすぐな穴をあける

横8cm、奥行き6cm、高さ4cmの直方体に、一辺2cmの正方形の穴を、前面から後ろの面までまっすぐあけます。

穴は前後の面の中央にあり、上・下・左右の面には達しません。穴の内側の面も表面積にふくめます。

  1. 残った立体の体積は何cm³ですか。
  2. 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:まっすぐな穴をあける864長さ:cm前から後ろまでの穴穴:2×2 cm 長さ6 cm
cm³
cm²

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
体積では、穴の部分を直方体として引こう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 残りの体積:168cm³
  • (2) 穴の内側をふくむ表面積:248cm²

考え方の手順

  1. もとの体積は8×6×4=192cm³です。穴の部分は2×2×6=24cm³なので、192-24=168cm³です。
  2. もとの表面積は(48+32+24)×2=208cm²。前後の穴の面積2×2×2=8cm²を引き、内側の2×6の面4枚を足します。208-8+2×6×4=248cm²です。
穴の内側の4枚の長方形。各面は2センチメートルかける6センチメートルで12平方センチメートル。合計48平方センチメートル。穴の内側には、2×6 cmの長方形が4枚12 cm²12 cm²12 cm²12 cm²内側の面積:12×4=48 cm²
解答の図
解答図:まっすぐな穴をあける864長さ:cm穴の内側の4面も数える各面は2×6=12 cm²

応用09〜11

09
応用

ふたのない容器と板の厚さ

ふたのない直方体の容器で、外側は横12cm、奥行き10cm、高さ9cmです。底と4枚の側面の板の厚さは、すべて1cmです。

  1. 内側の容積は何cm³ですか。
  2. 0.48Lの水を入れると、水の深さは何cmですか。
問題の図
問題図:ふたのない容器と板の厚さ912長さ:cm正面の断面図/外側の奥行き10 cmふたなし・板の厚さ1 cm?0.48 Lの水を入れたとき
cm³
cm

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
横と奥行きでは、左右の板の厚さを引こう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 内側の容積:640cm³
  • (2) 水の深さ:6cm

考え方の手順

  1. 内側の横は12-1×2=10cm、奥行きは10-1×2=8cmです。ふたがないので、高さは底の板1枚分だけ引いて9-1=8cm。容積は10×8×8=640cm³です。
  2. 0.48L=480cm³です。内側の底面積は10×8=80cm²なので、水の深さは480÷80=6cmです。深さは、容器の内側の底から水面までをはかります。
解答の図
解答図:ふたのない容器と板の厚さ9612長さ:cm内側:横10・奥行き8・高さ8 cm高さは底の板1枚分を引く0.48 Lの水を入れたとき
10
応用

おもりを完全に沈める

内側が横20cm、奥行き12cm、高さ15cmの水槽に、水が深さ8cmまで入っています。

横6cm、奥行き5cm、高さ4cmの直方体のおもりを底に置き、完全に沈めます。水を吸わず、水はこぼれません。

  1. 水面は何cm上がりますか。
  2. おもりを入れた後の水の深さは何cmですか。
問題の図
問題図:おもりを完全に沈める820長さ:cm正面の断面図/奥行き12 cmおもり:6×5×4 cm?初めの水面入れた後の水面
cm
cm

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
完全に沈んだおもりの体積だけ、水が押し上げられます。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 水面が上がった高さ:0.5cm
  • (2) 入れた後の水の深さ:8.5cm

考え方の手順

  1. 完全に沈んだおもりの体積6×5×4=120cm³の分だけ、水が押しのけられます。水槽の底面積は20×12=240cm²なので、水面は120÷240=0.5cm上がります。
  2. もとの深さ8cmに、上がった分を足します。8+0.5=8.5cmです。おもりの高さ4cmより深く、水槽の高さ15cmより浅いので、条件にも合っています。
解答の図
解答図:おもりを完全に沈める88.520長さ:cm完全に沈んだ120 cm³の分水面が0.5 cm上がる初めの水面入れた後の水面
11
応用

水面から出ている柱

内側が横12cm、奥行き10cm、高さ15cmの水槽に、水が深さ5cmまで入っています。

横4cm、奥行き5cm、高さ12cmの直方体の柱を、水槽の底に立てます。柱は水を吸わず、上端は水面から出ています。水はこぼれません。

  1. 水が入る部分の底面積は何cm²ですか。
  2. 柱を立てた後の水の深さは何cmですか。
問題の図
問題図:水面から出ている柱5高さ1212長さ:cm正面の断面図/奥行き10 cm柱:4×5×12 cm?初めの水面入れた後の水面
cm²
cm

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
柱の場所には、水が入れません。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 水が入る部分の底面積:100cm²
  • (2) 柱を立てた後の水の深さ:6cm

考え方の手順

  1. 水槽の底面積は12×10=120cm²です。柱が占める底面積4×5=20cm²を引くと、水が入る部分は120-20=100cm²です。
  2. 水の体積は12×10×5=600cm³のままです。600÷100=6cmです。6cmは柱の高さ12cmより低く、上端が出ている条件に合います。柱全体の体積を足さないようにしましょう。
底面を上から見た図。水槽の底面12かける10から柱の底面4かける5を引くと、水が入る部分は100平方センチメートル。柱の手前と奥にも水が入ります。12 cm10 cm柱底面を上から見る水槽:12×10=120 cm²柱:4×5=20 cm²水の部分:100 cm²
解答の図
解答図:水面から出ている柱5高さ12612長さ:cm水の体積600 cm³は変わらない水が入る底面積で割る初めの水面入れた後の水面

入試チャレンジ12

12
入試チャレンジ

底に台がある水槽

内側が横20cm、奥行き10cm、高さ12cmの水槽です。左側の底に、横8cm、奥行き10cm、高さ4cmの、水を吸わない台がすき間なく固定されています。

  1. 水面が台の上面にちょうど達するまでに、水は何cm³必要ですか。
  2. 空の水槽に1.52Lの水を入れると、水槽のいちばん低い内側の底から水面までの深さは何cmですか。
問題の図
問題図:底に台がある水槽4台8横20長さ:cm正面の断面図/奥行き10 cm台:8×10×4 cm?1.52 Lの水を入れたとき
cm³
cm

ヒントを見る

ヒント1 見るところ
台の上端に達する前と後に分けよう。

答え・解説を見る
答え
  • (1) 台の上面までの水の体積:480cm³
  • (2) いちばん低い底からの深さ:9.2cm

考え方の手順

  1. 台の上面に達するまでは、右側の横20-8=12cmの部分だけに水が入ります。奥行き10cm、高さ4cmなので、12×10×4=480cm³です。
  2. 1.52L=1520cm³です。台の上面より上に入る水は1520-480=1040cm³。ここでは底面積が20×10=200cm²になるので、1040÷200=5.2cm上がります。底からの深さは4+5.2=9.2cmです。
解答の図
解答図:底に台がある水槽4台89.2横20長さ:cm台の上面までは右側だけその上は水槽全体に広がる1.52 Lの水を入れたとき

紙でもう一度、確かめよう

第9章の目次へ戻る