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直方体・立方体の表面積

直方体・立方体の 6 つの面(向かい合う面は同じ大きさ)の面積をたして表面積を求められる

前提

中学までに習ったことだけで始められます。

説明

直方体や立方体のまわりをかこんでいるすべての面の面積の合計を、表面積といいます。箱のまわりに紙をすきまなくはるとき、どれだけの紙がいるかを求めるときなどに使います。直方体の 6 つの面は、向かい合う 2 つずつが同じ大きさの長方形なので、3 種類の長方形の面積を求めて 2 倍ずつすれば表面積が求められます。

なぜそうしてよいのか

まず、面積の決め方を確かめます。1 辺が 1 cm の正方形の広さを 1 cm²(1 平方センチメートル)といいます。たて 2 cm、横 3 cm の長方形には、1 cm² の正方形がたてに 2 個、横に 3 列ならぶので、 個分、つまり 6 cm² です。このように、長方形の面積は たて × 横 で求められます。

直方体の面は全部で 6 つあり、どれも長方形(立方体ならすべて正方形)です。直方体の長さを、たて・横・高さの 3 つで表すと、面には「たて × 横」の面(上と下)、「たて × 高さ」の面(前とうしろ、または左と右)、「横 × 高さ」の面(残りの 2 つ)の 3 種類があります。向かい合う面は同じ形・同じ大きさなので、それぞれ 2 つずつあります。

だから、表面積は 3 種類の面の面積を 1 つずつ求めてたし、それを 2 倍すれば求められます。立方体は 6 つの面がすべて同じ大きさの正方形なので、1 つの面の面積を 6 倍すれば求められます。

手順

  1. 直方体のたて・横・高さを読み取る

  2. 3 種類の面の面積を求める: たて × 横、たて × 高さ、横 × 高さ

  3. 3 つの面積をたす

  4. 向かい合う面が 2 つずつあるので、その和を 2 倍する(立方体なら、1 辺 × 1 辺 を 6 倍する)。単位は cm²

例題

たて 2 cm、横 3 cm、高さ 4 cm の直方体の表面積は何 cm² ですか。

例題の解答

手順 1: たて 2 cm、横 3 cm、高さ 4 cm です。

手順 2: 3 種類の面の面積は、
たて × 横 (cm²)
たて × 高さ (cm²)
横 × 高さ (cm²)
です。

手順 3: たすと (cm²) です。

手順 4: 同じ面が 2 つずつあるので、表面積は (cm²) です。

答え:

よくある誤り

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。

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