辺 AD と辺 BC が平行な台形 ABCD があります。上底 AD の長さは 4 cm、下底 BC の長さは 8 cm、高さ(辺 AD と辺 BC の間のきょり)は 6 cm です。この台形 ABCD の面積は何 cm² ですか。
三角形・四角形の面積
長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形の面積を公式(三角形は 底辺 × 高さ ÷ 2、台形は (上底 + 下底) × 高さ ÷ 2 など)で求められる
前提
- 四則の混じった計算の順序 (算数 計算と数のきまり)
説明
長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形の面積を、辺の長さや高さから計算で求める方法です。どの公式も、1 辺 1 cm の正方形(1 cm²)が何こ分あるかを数える考え方から作られています。土地の広さや、図形の問題で面積をくらべたり求めたりするときの基本になります。
なぜそうしてよいのか
面積は、1 辺が 1 cm の正方形がいくつ分あるかで表し、その 1 こ分を 1 cm²(1 平方センチメートル)といいます。たて 3 cm、横 5 cm の長方形には、1 cm² の正方形が 1 列に 5 こずつ、3 列ならぶので、 こ分、つまり 15 cm² です。だから 長方形の面積 = たて × 横(正方形は 1 辺 × 1 辺)です。
平行四辺形は、1 つの辺を底辺とし、それと平行な向かいの辺までのまっすぐな(垂直な)きょりを高さとします。片方のはしから高さの線にそって三角形を切り取り、反対がわにうつすと、たてが高さ、横が底辺の長方形になります。面積は変わらないので 平行四辺形 = 底辺 × 高さ です。
三角形は、同じ三角形をもう 1 つ用意して回してくっつけると、底辺と高さが同じ平行四辺形になります。三角形はその半分なので 三角形 = 底辺 × 高さ ÷ 2 です。台形(向かい合う 1 組の辺が平行な四角形。平行な 2 辺を上底・下底という)も、同じ台形を逆さにしてくっつけると、底辺が 上底 + 下底 の平行四辺形になるので、台形 = (上底 + 下底)× 高さ ÷ 2 です。
ひし形(4 つの辺の長さが等しい四角形)の 2 本の対角線は、垂直に交わり、さらにおたがいの真ん中で交わります。そこで、ひし形の 4 つの頂点を通り、対角線と平行な線をひいて、たてと横がそれぞれ対角線の長さになる長方形でかこみます。2 本の対角線は、この長方形を 4 つの小さな長方形に分けます。対角線がおたがいの真ん中で垂直に交わるので、4 つの小さな長方形はどれも同じ大きさで、ひし形の辺がそれぞれを対角線で半分に分けています。つまり、各小さな長方形の中で、ひし形の内がわの三角形と、外がわ(大きな長方形の角)の三角形は同じ大きさです。だからひし形は大きな長方形のちょうど半分になり、ひし形 = 対角線 × 対角線 ÷ 2 です。
手順
問題の図形が、長方形・平行四辺形・三角形・台形・ひし形のどれかを確かめる。
公式に必要な長さ(底辺と高さ、上底・下底と高さ、2 本の対角線など)を問題文から読み取る。高さは、底辺に垂直なきょりであることを確かめる。
公式にあてはめて式を書く。長方形 = たて × 横、平行四辺形 = 底辺 × 高さ、三角形 = 底辺 × 高さ ÷ 2、台形 = (上底 + 下底)× 高さ ÷ 2、ひし形 = 対角線 × 対角線 ÷ 2。
かっこの中を先に、次にかけ算・わり算を左から順に計算する。
単位が cm² などの面積の単位になっていることを確かめる。
例題
四角形 ABCD は、辺 AD と辺 BC が平行な台形です。辺 AD の長さは 4 cm、辺 BC の長さは 10 cm で、辺 AD と辺 BC の間のきょり(高さ)は 6 cm です。この台形の面積は何 cm² ですか。
例題の解答
手順 1: 向かい合う 1 組の辺 AD と BC が平行なので、台形です。
手順 2: 平行な 2 辺が上底と下底で、上底は 4 cm、下底は 10 cm です。高さは平行な 2 辺の間のきょりなので 6 cm です。
手順 3: 台形の面積の公式にあてはめると
です。
手順 4: かっこの中を先に計算して 、次に左から順に 、 です。
手順 5: 長さが cm なので、面積は 42 cm² です。
答えは 42 cm² です。
答え:
よくある誤り
三角形や台形の面積で ÷ 2 を忘れる誤り。例: 底辺 8 cm、高さ 5 cm の三角形を cm² としてしまう。正しくは cm²。
平行四辺形や三角形の高さに、ななめの辺の長さを使ってしまう誤り。例: 底辺 6 cm、となりの辺 5 cm、高さ 4 cm の平行四辺形を cm² としてしまう。正しくは底辺に垂直な高さを使って cm²。
台形の公式で、かっこをつけずに計算してしまう誤り。例: としてしまう。正しくは上底と下底の和を先に求めて 。
ひし形の面積を、1 辺 × 1 辺 で求めてしまう誤り。例: 対角線が 6 cm と 8 cm、1 辺が 5 cm のひし形を cm² としてしまう。正しくは 対角線 × 対角線 ÷ 2 で cm²。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
底面が直角三角形の三角柱があります。底面の直角三角形は、直角をはさむ つの辺の長さが cm と cm で、残りの辺の長さが cm です。また、この三角柱の高さは cm です。この三角柱の表面積は何 cm² ですか。
8 cm10 cm6 cm12 cm底面が台形で、高さが 8 cm の四角柱があります。底面の台形 ABCD は、辺 AD と辺 BC が平行で、AD = 4 cm、BC = 10 cm、AB = 5 cm、DC = 5 cm です。また、この台形の高さ(辺 AD と辺 BC の間のきょり)は 4 cm です。
この四角柱の表面積は何 cm² ですか。
4 cm10 cm5 cm5 cm8 cm4 cm1 辺が 6 cm の立方体があります。この立方体の 1 つの頂点を A とし、頂点 A に集まる 3 本の辺の、A ではないほうのはしの頂点を、それぞれ P、Q、R とします。
この立方体を、3 つの点 P、Q、R を通る平面で切って、2 つの立体に分けます。頂点 A をふくまないほうの立体の体積は何 cm³ ですか。
6 cm長方形 があり、、 である。点 は頂点 を出発し、長方形の辺上を の順に毎秒 の速さで動き、頂点 で止まる。点 が を出発してから 秒後の の面積を とする。ただし、 とする。
となる の値を、小さい順に求めよ。
長方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。辺 AB の長さは 8 cm、辺 BC の長さは 12 cm です。辺 BC 上に点 E を、BE の長さが 5 cm となるようにとります。このとき、四角形 AECD の面積は何 cm² ですか。
8 cm5 cm12 cm色をつけた部分が四角形 AECD 、 の台形 があり、、、 である。点 は頂点 を出発し、辺 上を毎秒 の速さで頂点 まで動く。
点 が を出発してから 秒後の四角形 の面積を とする。ただし、 のときは の面積を とする。
が台形 の面積のちょうど半分になるのは、点 が を出発してから何秒後か求めなさい。
ひし形 があり、対角線の長さは 、 である。頂点 から辺 に垂線をひき、辺 との交点を とする。
線分 の長さは何 か求めなさい。
12 cm16 cm直方体 ABCD-EFGH があります。上の面は長方形 ABCD で、頂点 E、F、G、H はそれぞれ頂点 A、B、C、D の真下にあります。辺の長さは AB cm、AD cm、AE cm です。
辺 AE のまん中の点を M とします。この直方体を、 つの点 B、D、M を通る平面で切って つの立体に分けました。このとき、頂点 A をふくまないほうの立体の体積は何 cm³ ですか。
6 cm8 cm10 cm長方形 ABCD があり、辺 AB の長さは 4 cm、辺 BC の長さは 8 cm です。頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。辺 BC の真ん中の点を E とします。点 B を中心として半径 4 cm の円の一部である弧 AE を、点 C を中心として半径 4 cm の円の一部である弧 DE を、どちらも長方形の内側にかきます。辺 AD、弧 AE、弧 ED で囲まれた部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
4 cm8 cm平行四辺形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいて、面積は です。辺 BC の真ん中の点を E とします。また、辺 CD 上に点 F を、CF の長さと FD の長さの比が となるようにとります。三角形 AEF の面積は何 ですか。
、、 の直角三角形 があります。この三角形を、斜辺 を軸として 回転させてできる立体の体積は何 ですか。
、、 の がある。頂点 から辺 にひいた垂線の長さは何 か求めよ。
平行四辺形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいて、面積は 60 cm² です。辺 AD 上に点 E を、AE の長さと ED の長さの比が となるようにとります。線分 BE と対角線 AC が交わる点を F とします。このとき、三角形 AEF の面積は何 cm² ですか。
色をつけた部分が三角形 AEF 1 辺の長さが 12 cm の正方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。辺 AB の真ん中の点を E とし、辺 BC 上に点 F を、BF の長さが 4 cm となるようにとります。このとき、三角形 DEF の面積は何 cm² ですか。
4 cm12 cm色をつけた部分が三角形 DEF 、 の台形 があり、、、 である。
点 は頂点 を出発し、台形の辺上を の順に毎秒 の速さで動き、 に着いたら止まる。点 が を出発してから 秒後の の面積を とする( が または にあるときは とする)。
となるときの の値は 2 つある。その 2 つの値を、小さい順に組で求めなさい。
長方形 ABCD があり、辺 AB の長さは 12 cm、辺 BC の長さは 18 cm です。頂点は A, B, C, D の順に並んでいて、辺 AD と辺 BC が平行です。辺 BC 上に点 E を、BE の長さが 12 cm となるようにとります。直線 AE と対角線 BD が交わる点を G とします。このとき、四角形 GECD の面積は何 cm² ですか。答えが整数にならないときは、分数で答えなさい。
12 cm18 cm12 cm半径 2 cm の円が 4 つあります。それぞれの円の中心が、1 辺 4 cm の正方形の 4 つの頂点になるように、4 つの円を置きます。この 4 つの円全体のまわりに、ひもをたるまないようにかけて囲みます。ひもで囲まれた部分のうち、どの円にもふくまれない部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
2 cm4 cm斜線部分が、どの円にもふくまれない部分 たて 6 cm、よこ 9 cm の長方形があります。半径 1 cm の円が、この長方形の内側を、長方形の辺からはなれないように転がりながら 1 周して、もとの位置にもどります。このとき、円が通った部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
9 cm6 cm半径 1 cm台形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいて、辺 AD と辺 BC が平行です。AD の長さは 6 cm、BC の長さは 12 cm、台形の高さは 8 cm です。辺 CD 上に点 E を、DE と EC の長さの比が となるようにとります。このとき、三角形 ABE の面積は何 cm² ですか。
6 cm12 cm8 cmたての長さが 、横の長さが の長方形の内側を、半径 の円が、長方形の辺からはなれないように辺にそって転がりながら 1 周して、もとの位置にもどります。このとき、円が通った部分の面積は何 ですか。円周率は 3.14 とします。
10 cm6 cm半径 1 cm点 O を中心とする半径 、中心角 度のおうぎ形 OAB があります。このおうぎ形から三角形 OAB を取りのぞいた部分、つまり弧 AB と線分 AB で囲まれた部分の面積は何 ですか。円周率は 3.14 とします。
12 cm底面が 辺 の正方形で、高さが の正四角錐がある。この正四角錐を底面に平行な平面で切り、頂点を含む小さい正四角錐と、残りの立体(四角錐台)の つに分けたところ、小さい正四角錐と四角錐台の体積の比が になった。このとき、四角錐台の側面積(側面の つの台形の面積の和)は何 か求めよ。
1 辺が cm の正方形 があり、頂点は の順に並んでいる。点 は頂点 を出発して辺 上を に向かって毎秒 cm の速さで動き、点 は点 と同時に頂点 を出発して辺 上を に向かって毎秒 cm の速さで動く。2 点 は、出発してから 秒後に同時に止まるものとする。 の面積が になるのは、出発してから何秒後か。考えられるものをすべて求めよ。
三角柱 があります。底面 は 、、 の直角三角形で、側面はすべて長方形であり、 です(, , は底面に垂直です)。
辺 上に となる点 、辺 上に となる点 、辺 上に となる点 をとります。
この三角柱を 3 点 , , を通る平面で 2 つの立体に切り分けたとき、頂点 を含む方の立体の体積は何 ですか。
6 cm8 cm4 cm10 cm7 cm12 cmへこみのない四角形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいて、面積は です。次のように 4 つの点をとります。
- 辺 AB 上に点 P を、AP の長さと PB の長さの比が となるようにとる
- 辺 BC の真ん中の点を Q とする
- 辺 CD 上に点 R を、CR の長さと RD の長さの比が となるようにとる
- 辺 DA の真ん中の点を S とする
このとき、四角形 PQRS の面積は何 cm² ですか。
辺 AB の長さが 6 cm、辺 BC の長さが 10 cm の長方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。半径 1 cm の円が、長方形の外側を、いつも長方形の周にふれながらすべらずに転がって 1 周し、もとの位置にもどります。このとき、円が通った部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
6 cm10 cm円の位置は転がる途中の一例 1 辺の長さが 6 cm の正方形 ABCD があり、頂点は A, B, C, D の順に並んでいます。点 A を中心とする半径 6 cm の円の弧のうち、正方形の内部を通って B と D を結ぶ弧をかきます。また、点 C を中心とする半径 6 cm の円の弧のうち、正方形の内部を通って B と D を結ぶ弧をかきます。この 2 つの弧で囲まれた部分の面積は何 cm² ですか。円周率は 3.14 とします。
6 cm色をつけた部分が 2 つの弧で囲まれた部分 直方体 ABCD-EFGH があります。上の面は長方形 ABCD、下の面は長方形 EFGH で、頂点 E、F、G、H はそれぞれ頂点 A、B、C、D の真下にあります。辺の長さは AB = 12 cm、AD = 6 cm、AE = 8 cm です。
この直方体の 4 つの頂点 B、D、E、G を頂点とする三角すい BDEG の体積は何 cm³ ですか。
12 cm6 cm8 cm、、 の台形 があります。対角線 と の交点を とすると、 の面積は でした。点 を通り辺 に平行な直線と、辺 , との交点をそれぞれ , とします。このとき、四角形 の面積は何 か求めなさい。
の面積は
この技能の次に学べること
- 高さが等しい三角形の面積の比 (算数 平面図形)
- 円やおうぎ形を組み合わせた図形の面積 (算数 平面図形)
- 角柱・円柱の体積 (算数 立体図形)
- 角柱・円柱の表面積 (算数 立体図形)
- 動く点と面積の 2 次方程式 (中学数学 方程式)
- 座標平面上の三角形の面積 (中学数学 関数)
- 動く点と面積の変化 (中学数学 関数)
- 三平方の定理 (中学数学 相似と三平方の定理)