立体図形の問題
1 辺が 1 cm の立方体を、次のように 4 だんに積み重ねて立体を作ります。
- 1 だん目(いちばん下)は、立方体をたてに 4 個、横に 4 個、すきまなくならべた正方形の形
- 2 だん目は、たてに 3 個、横に 3 個ならべた正方形の形
- 3 だん目は、たてに 2 個、横に 2 個ならべた正方形の形
- 4 だん目は、立方体 1 個
どのだんも、真上から見たときに左おくの角がぴったりそろうように、すぐ下のだんの上に置きます。
この立体の表面積は何 cm² ですか。ただし、床についている面もふくめます。
この問題で使うもの
- 立方体を積んだ立体の表面積(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(2 技能)
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右端(太枠)がこの問題で使う技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
1 つ 1 つの面を数えるのではなく、上・下・前・後ろ・左・右の 6 つの方向から見て、その方向を向いている面の数を数えましょう。
ヒント 2
上を向いている面と下を向いている面は、どちらも真上から見た形(たて 4 個・横 4 個)と同じ数になります。
ヒント 3
後ろ(または前)を向いている面は、だんごとに 個あります。上下の面は合わせて 個です。
答えと解説
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解説を読む
立体を 6 つの方向(上・下・前・後ろ・左・右)から見て、それぞれの方向を向いている面の数を数えます。小さな立方体の面 1 つの面積は (cm²) です。
上から見る
どのだんも 1 だん目の上にのっているので、上から見ると 1 だん目と同じ、たて 4 個・横 4 個の正方形に見えます。上を向いている面は、段になっている部分もふくめてすべて見えるので (個) です。
下から見る
床についている面は 1 だん目の底で、 (個) です。
後ろと左から見る
左おくの角がそろっているので、後ろ側の面はどのだんも同じ平面にならびます。後ろを向いている面は、1 だん目から順に 4 個、3 個、2 個、1 個で、
左側も同じように 10 個です。
前と右から見る
前側は階段のようになっていますが、どのだんの前の面も、上のだんにかくされることはありません。前を向いている面は 1 だん目から順に 4 個、3 個、2 個、1 個で 10 個です。右側も同じように 10 個です。
合計
よって、表面積は 72 cm² です。
答え: 72 cm²
別解
真上から見ると、1 だん目の 4×4=16 個ぶんの正方形がちょうど見える。上向きの面の合計は 16 cm²、下向きの面(床についている面)も 16 cm²。合わせて 32 cm²。
まわりの 4 方向(前・後ろ・左・右)から見た面を数える。どのだんも左おくの角がそろっているので、どの方向から見ても、各だんの横はばぶんだけ面が見える。1 方向あたり cm²。4 方向で cm²。
合計は 。
検算: 各だんの表面積は 48, 30, 16, 6 で合計 100。だんが重なる面は上下 2 面ずつで、。。