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【計算公式】直方体の表面積の求め方がわかる3つのステップ

直方体の表面積の求め方の公式ってあるの??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。ティッシュは便利だね。

 

直方体の表面積の求め方にも公式があるよ。

タテの長さをa、ヨコの長さをb、高さをcとすると、

2(ab+bc+ac)

で直方体の表面積が計算できちゃうんだ。

直方体 表面積 求め方 公式

つまり、

「タテ」と「ヨコ」と「高さ」をそれぞれかけたものを足して、それを2倍すればいいってこと!

どう?? むちゃくちゃ便利じゃない??

 

 

直方体の表面積の求め方がわかる3つのステップ

だがしかし。

直方体の表面積の公式をテストで忘れちゃうこともある

今日はそんなときに備えて、

公式に頼らない「直方体の表面積の求め方」を3つのステップで解説していくよ。

テスト前に確認してみてね。

 

つぎの例題ときながらみていこう。

 

例題

タテ 4cm、ヨコ 3cm、高さ5cmの直方体の表面積を計算してみな!

直方体 表面積 求め方 公式

 

 

Step1. 3種類の「長方形の面積」を計算する!

直方体の表面積は3つの長方形でなりたっているんだ。

まずはそいつらの面積を計算してくよ。

 

えっ。なぜ3種類なのかって??

それは、直方体の展開図をかいてみるとわかるんだ。

直方体 展開図 書き方

展開図をよーくみてみると、

(1)、(2)、(3)の3種類の長方形しかないことがわかる。

直方体 表面積 求め方 公式

まずはこいつらの面積を計算してあげよう。

長方形の面積の求め方は「タテ×ヨコ」だから、

直方体 表面積 求め方 公式

になるね!

 

Step2. 長方形の面積を足し合わせる!

3つの長方形の面積を足し合わせてみよう!

12 + 15 + 20

= 47

って感じで!

直方体 表面積 求め方 公式

 

 

 

Step3. 長方形の合計を2倍する

最後は3つの長方形の合計を2倍するよ。

なぜ2倍するのか??

それは、

直方体の展開図には3種類の長方形が2つずつあるから

なんだ。

直方体 表面積 求め方 公式

 

 

例題でいうと、3つの長方形の面積の合計は「47平方センチメートル」だったね??

こいつを2倍してやると、

94平方センチメートル

になる。

直方体 表面積 求め方 公式

これで直方体の表面積を計算できたね!おめでとう。

 

 

まとめ:直方体の表面積の求め方は意外とシンプル!

直方体の表面積の公式はどうだった??

3種類の長方形の面積を足して、それを2倍するだけ!

直方体の表面積の問題がでたらバンバン解いていこう。

そんじゃねー

Ken

【計算公式】円錐の体積の求め方がわかる3つのステップ

円錐の体積の求め方の公式って??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。犬の散歩が趣味だね。

 

円錐の体積の求め方の公式は、

底面積×高さ×1/3

だったよね。

 

円錐 体積 求め方 公式

 

もう少し詳しくかいてあげると、

半径×半径×円周率×円錐の高さ×1/3

になるんだ。

 

円錐 体積 求め方 公式

 

これなら3秒で円錐の体積を計算できちゃいそうだね。

ただ、そのスピード感について来れないときもあるだろうから、今日は、円錐の体積の求め方をチョーゆっくり公式をつかってといてみるよ。

「円錐の体積の求め方がどうしてもわからん!」

ってなったときに参考にしてみてね!

 

円錐の体積の求め方がわかる3つのステップ

円錐の体積の求め方はつぎの3ステップをで計算できちゃうよ。

つぎの例題をときながらみていこう!

 

 

 

 

Step1. 円錐の「底面積」を計算するっ!

まずは円錐の底面積を計算してみよう。

円錐の底面は「円」になっているね。

ってことは、円の面積の公式をつかって、ちゃちゃっと面積をだしてやればいいんだ。

円の面積の求め方は、

半径×半径×円周率

で求められるよね??

 

円柱 表面積 求め方 公式

 

だから例題の円錐の底面積は、

3×3×π= 9π

となるんだ。

 

Step2. 円錐の底面積に「高さ」をかける!

つぎは「円錐の高さ」を底面積にかけてみよう。

 

円錐 体積 求め方 

 

例題の円錐の高さは10cmなので、

9π×10= 90π

になるっ!

 

Step3. 「1/3」をかけるっ!!

いよいよ最後のステップ。

Step2で求めた「底面積×高さ」の値に「1/3」をかけてみよう。

 

円錐 体積 求め方 公式

 

例題でいうと、「底面積×高さ」は「90π」だったから、

最終的な円錐の体積は、

90π×1/3=30π

になる!

おめでとう。これで円錐の体積を計算できるようになったね。

 

なぜ「1/3」をかけるのか??

えっ。なんで「1/3」をかける必要があるのだって?!?

その理由は高校数学で勉強する「積分」を使えば説明できるんだけど、完全に中学数学の範囲をこえているんだ。

とりあえず、中学数学では、

錐体(先がとんがってるやつ)の体積を求めるときは「1/3」をかける

ということを覚えておこう。

 

円錐 体積 求め方 公式

 

だから、三角錐の体積を求めるときも「1/3」をかけるんだ。

 

 

まとめ:円錐の体積の求め方の公式はシンプル

円錐の体積の求め方はどうだったかな??

底面積×高さ×1/3

という公式は意外とシンプルだったよね。

 

最後に1/3をかけることさえ忘れなければ、ぜったいにテストでも間違えないはず。

分数がややこしかったら、「÷3」をするって覚えてもいいね。

この公式をつかってじゃんじゃん円錐の体積を計算していこう!

円錐の体積の求め方をマスターしたら、次は「円錐の表面積の求め方」を勉強してみよう。

 

そんじゃねー

Ken

【簡単公式】正四角錐の表面積の求め方がわかる3つのステップ

正四角錐の表面積の求め方って??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。鶏肉は煮るとウマいね。

 

正四角錐って、

底面が「正方形」の錐体のこと

だったよね??

正四角錐 表面積 求め方

つまり、底面が正方形で、先がとんがっている立体ってことだ。

正四角錐 表面積 求め方

 

そんな正四角錐の表面積は

(底面の正方形)+(側面の三角形)×4

で求めることができるよ。

正四角錐 表面積 求め方

だって、正四角錐の展開図が「正方形1つ」と「三角形4つ」で成り立っているからね。

つまり、

「底面の1辺の長さ」と「側面の三角形の高さ」がわかっていれば計算できるってわけさ。

えっ。どんな問題がわからないから怖すぎるだって!?

そ、そんなキミでも大丈夫。

じつは、中学数学ででてくる「正四角錐系の問題」ってだいたい次の3つのパターンになるんだ。

  1. 「正方形の1辺の長さ」と「側面の三角形の高さ」がわかっているパターン
  2. 「正方形の1辺の長さ」と「正四角錐の他の辺の長さ」がわかっているパターン
  3. 「正方形の1辺の長さ」と「正四角錐の高さ」がわかっているパターン

それぞれの求め方についてゆっくりみていこう。

 

 

「正方形の1辺」と「側面の三角形の高さ」がわかっている問題

いちばん簡単なパターン。中学1年生でもとける問題だね。

正四角錐 表面積 求め方 

 

「底面の1辺の長さ」と「側面の三角形の高さ」がわかっているから、

「底面の正方形」+「側面の三角形」×4

を計算すればいいんだ。

 

たとえば、底面の1辺の長さが4cm、側面の長さが6cmだとしよう。

正四角錐 表面積 求め方 正四角錐の展開図は「底面の正方形1つ」と「側面の三角形4つ」で構成されているね。

よって、正四角錐の表面積は、

( 4×4 ) + ( 4×6÷2 ) × 4

= 64 [cm²]

になる。

 

中1数学ではこの種類しか出題されないよ。

しっかり押さえておこう。

 

 

「正方形の1辺」と「側面の三角形の辺の長さ」がわかっているパターン

2つ目のパターンは、

「正方形の1辺」と「側面の三角形の辺の長さ」がわかっているパターンだ。

正四角錐 表面積 求め方 公式

正四角錐の表面積の求め方って、

側面の三角形の高さ

さえわかっていれば計算できちゃう。

ってことは、「正方形の辺の長さ」と「側面の三角形の辺の長さ」から「側面の三角形の高さ」を計算しちゃえばいいってことになるね。

 

たとえば、

底面の1辺の長さが「6cm」、側面の三角形の辺の長さが「5cm」の正四角錐があったとしよう。

正四角錐 表面積 求め方

側面の三角形は二等辺三角形だから、頂点から底辺にひいた垂線は垂直二等分線になっているね。

側面の三角形の高さhは、三平方の定理をつかうと次のように計算できる。

√(5² – 3²)

= 4

正三角錐 表面積 求め方 

側面の三角形の高さがわかったらもう大丈夫。

正四角錐の表面積は、

「底面の正方形」+「側面の三角形」×4

だったよね?? これも1つめのパターンと同じように計算してやると、

 

 

6×6 + (6×4÷2) ×4

= 84[cm²]

っていう感じで、正四角錐の表面積が計算できちゃうんだ。やったね。

 

 

「正方形の1辺」と「正四角錐の高さ」がわかっているパターン

最後は「正方形の1辺の長さ」と「正四角錐の高さ」がわかっているパターンだよ。

正四角錐 表面積 求め方

これもさっきのパターンと同じで、

「正方形の1辺の長さ」と「正四角錐の高さ」から「側面の三角形の高さ」をだしてやれば表面積を求めることができるよ。

 

たとえば、

底面の1辺の長さが「8cm」、高さも「8 cm」の正四角錐があったとしよう。

正四角錐 表面積 求め方 公式

このとき、

「正四角錐の高さ」と「側面の三角形の高さ」を1辺とする三角形を考えてみよう。

正四角錐 表面積 求め方

正四角錐の頂点からおろした垂線は、ちょうど底面のど真ん中に着地しているね。

だから、この三角形の底面は正方形の辺の半分の「4cm」になる。

三平方の定理をつかって、斜面の長さを求めてやると、

正四角錐 表面積 求め方 

h = √(8² + 4²)

= 4√5

になる!

 

側面の三角形の長さがわかってしまえばあとは計算するだけ。

正四角錐の表面積は、

「底面の正方形」+「側面の三角形」×4

で求めることができるから、

 

 

( 8 × 8 ) + (8×4√5 ÷2 ) × 4

= 64 ( 1 + √5) [cm²]

となる。

おめでとう!これで正四角錐の表面積が計算できたね。

 

 

まとめ:正四角錐の表面積の問題は3通り

正四角錐の表面積の求め方の問題がでたら、

自分が解こうとしている問題がどのタイプか??

ということを探ってみよう。そして、

いかにして側面の三角形の高さをだすか??

ということを考えてみよう!

 

そんじゃねー

Ken

【計算公式】円錐の表面積の求め方がわかる3つのステップ

円錐の表面積の求め方の公式って??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。梨ジュースはウマいね。

 

円錐の表面積の求め方の公式って知ってる??

円錐の半径をr、母線の長さをLとすると、円錐の表面積はつぎのように計算できちゃうんだ。

πr(L+r)

円錐 表面積 求め方 公式

つまり、

(円周率)×(半径)×(母線+半径)

ってことだね。

 

見ての通り、ちょー便利な計算公式なんだけど、

忘れたらヤバい

っていうリスクがあるんだ。

だから、公式に頼らない円錐の表面積の求め方をおぼえておくと便利だよ。

 

 

円錐の表面積の求め方がわかる3ステップ

円錐の表面積は3ステップで計算できちゃう。

つぎの例題をときながらみてみよう。

 

 

 

Step1. 底面の「円周の長さ」を計算したる

まずは底面の「円周の長さ」を計算しちゃおう。

円周の長さの求め方って、

直径×円周率

だったよね??

soku3

例題でいうと、半径が3cmの円が底面になっているから、

3×2×π = 6π

が円周の長さになるね。

 

Step2. 「側面の中心角」をもとめる!

円錐の「側面の中心角」をもとめてあげよう。

Step1で計算した

「底面の円周長さ」

「側面の扇形の弧の長さ」

が等しい

っていうことを方程式にしてあげると求められるんだ。

 

例題でいうと、

10×2×π×α/360 = 6π

っていう方程式になるね。

 

円錐 側面積 求め方 公式 この方程式をαについて解いてあげると、

α = 108°

という中心角がゲットできるね。

分数が含まれる方程式は、まずは分数を消し去るといいね。分母の360を両辺にかけてみよう

 

 

Step3.  円錐の「側面積+底面積」を計算したる

円錐の展開図って、

「側面」と「底面」の2つから成り立ってるよね↓↓

円錐 展開図 書き方

だから、円錐の表面積を計算するときは、

側面積+底面積

をもとめてやればいいんだ。

 

例題でいうと、

10×10×π×108/360+3×3×π

= 39π

になるよ!

円錐 表面積 求め方 公式 

 

この合計値が円錐の表面積ってことになるよ!

おめでとう!!

 

 

まとめ:「円錐の表面積の求め方」は公式がなくても大丈夫

「円錐の表面積」は公式なら一発で計算できちゃう。

だけれども、

テストで忘れたらチョーヤバい。

だから、公式に頼らない求め方を知っておくと心強いよ。

 

ってことで、もう一度最後に復習しておこう。

 

円錐 表面積 求め方 公式

 

(円周率)×(半径)×(母線+半径)

 

円錐の表面積をマスターしたら次は円錐の体積を求めてみよう!

 

そんじゃねー

Ken

 

【簡単公式】円錐の側面積の求め方がわかる3ステップ

円錐の側面積の求め方の公式って??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。うなぎの骨ってウマいね。

 

円錐の側面積の求め方にはチョー簡単な計算公式があるんだ。

「円錐の半径」をr、「母線の長さ」をLとすると、

「円錐の側面積」は次の式で求めることができる。

πLr

円錐 側面積 求め方 公式

つまり、

(円周率)×(母線の長さ)×(底面の半径)

ってことだね。

むちゃくちゃシンプルだから覚えやすいけれど、テストで公式を忘れたらちょーヤバい。

そんなときに備えて、今日は「公式なしで円錐の側面積を計算する方法」をおぼえておこう!

 

 

円錐の側面積の求め方がわかる3ステップ

円錐の側面積は3つのステップでもとめることができるよ。

つぎの例題をといていこう!

 

例題

半径3cm、母線の長さ10cmの円錐の側面積を求めてくれ!

円錐 側面積 求め方 公式

 

Step1. 底面の「円周の長さ」を求める!

まずは円錐の底面の「円周長さ」を計算しちゃおう!

円周の長さの求め方は、

直径×円周率

だったよね??

円錐 側面積 求め方 公式

だから例題では、円周の長さは、

3×2×π = 6π

で求めることができるんだ!

 

 

Step2. 側面の中心角を求める!

つぎは円錐の側面の中心角を求めるよ。

円錐 側面積 求め方 公式

円錐の展開図の書き方で勉強したことを使えばいいんだ。

「円錐の底面の円周長さ」と「側面の扇形の弧の長さ」が等しいよ

っていう方程式をたててみる。

円錐 側面積 求め方 公式

例題で「側面の中心角」をαとしてやると、

10×2×π×α/360 = 6π

になる。このαについての方程式をといてやると、

α = 108°

っていう中心角がゲットできるね!

 

Step3. 側面積(扇形の面積)をだす!

中心角が求まったね??

最後に、円錐の側面の「扇形の面積」と計算してあげよう。

 

扇形の面積は、

(半径)×(半径)×(円周率)×(中心角)÷360だったよね??

円錐 側面積 求め方 公式

だから、例題の側面の扇形の面積は、

10×10×π×108/360

= 30π

になるんだ!

 

これはいちばん最初に紹介した、

円錐の側面積 =  円周率(π)×母線(10)×半径(3)

っていう公式の結果と同じだね!!おめでとう!

 

 

まとめ:円錐の側面積の求め方は公式に頼らなくてもいい

円錐の側面積を求める問題ってたくさんでてくると思うんだ。

この手の問題でいちばん大切なのは、

公式に頼らない側面積の求め方を知っている

ということ。

求め方さえわかっていれば、公式を忘れても焦らなくていいからね。テスト前に復習してみてね。

そんじゃねー

Ken

 

【計算公式】円柱の体積の求め方がわかる2ステップ

円柱の体積の求め方の公式って!??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。アップルティーにはまってるね。

 

円柱の体積の求め方はむちゃくちゃ簡単。

底面積×高さ

っていう公式をつかえば、一発で体積を求めることができるんだ。

 

そんで、

底面積は、

半径×半径×円周率

だから、円周の体積はつぎの計算式で求められるよ。

半径×半径×円周率×高さ

 

ev1

 

 

 

 

円柱の体積の求め方がわかる2つのステップ

この公式をつかって円柱の体積を求めていこう!

次の2つのステップで「円柱の体積」を求めることができるんだ。

つぎの例題をみていこう。

 

 

 

Step1. 底面積を求める!

円柱の底面積を計算しちゃおう!

円柱の底面はもちろん「円」。

円の面積の求め方って「半径×半径×円周率」だったよね??

 

円柱 体積 求め方 公式

 

だから、例題の円柱の底面積は、

5×5×π = 25π [cm² ]

になる!!

 

Step2. 「底面積」と「高さ」をかける!

さっき計算した円柱の「底面積」と「高さ」をかけてみよう!

それが円柱の体積になるはずだ。

 

例題をみてみよう。

円柱の底面積は25π[cm² ]だったよね??

あとはコイツを「円柱の高さ」にかけてやればいいんだ。

円柱 体積 求め方 公式

円柱の高さは10[cm]だから、

25π×10 = 250π [cm³]

になる!

これで円柱の体積の求め方はおわりだよー!!

 

まとめ:円柱の体積の求め方は楽勝すぎる!

円柱の体積の求め方はどうだったかな??

半径×半径×円周率×高さ

 

ev1

 

で円柱の体積は計算できたね。

円柱の体積を計算できるようになったらついでに円柱の表面積の求め方にもチャレンジしてみよう!

 

そんじゃねー!

Ken

【簡単公式】円柱の表面積の求め方がわかる3ステップ

「円柱の表面積の求め方」の公式ってあるの??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。やっぱ土日はすばらしいね。

 

円柱の表面積を3秒ぐらいで計算したい。

そんなときは、

円柱の表面積の求め方の公式をつかってしまえば2秒ぐらいで計算できちゃうんだ。

下の図のように、円柱底面の半径をr、高さをhとすると、

2πr(h+r)

で求めることができるよ。

 

 

円柱 表面積 求め方 公式

 

つまり、

2×円周率×半径×(高さ+半径)

ってわけだね。

 

公式はむちゃくちゃ便利だけど、テストで忘れちゃうかもしれないよね??

そういうときのために今日は、

円柱の表面積の求め方を3ステップで解説していくよ。

 

 

3ステップでわかる!円柱の表面積の求め方

例題をときながら円柱の表面積の求め方を勉強していこう。

 

例題

半径3cm、高さ10cmの円柱の表面積を求めなさい。

円柱 表面積 求め方 公式

 

つぎの3ステップで求めることができるんだ。

 

 

Step1. 底面の面積を求める!

円柱の底面積をもとめてみよう。

円柱の底面は「円」。

よって、底面積の求め方は、

半径×半径×円周率

になるよね!??

円柱 表面積 求め方 公式

ってことで、例題の円柱の表面積は、

3×3×π = 9π

になるね!

 

 

Step2. 円柱の側面積を計算する!

つぎは円柱の側面積を計算しちゃおう!

円柱の側面積は、

(底面の円周長さ)×(円柱高さ)

で求められるだったよね??

 

円柱 側面積 求め方

 

底面の円周長さは6πになるよね。ってことは、例題の円柱の側面積は、

6π×10= 60π

になる。

sokumen9

 

 

Step3. 「底面積」を2つと「側面積」を1つをたす!!

円柱の展開図をイメージしてみると、

円柱 票面積 求め方 公式

「底面が2つ」+「側面が1つ」

になっていることがわかるよね?? だから、円柱の表面積は、

(底面積)×2 + 側面積

で求められるってこと!

 

さっそく、例題の表面積を求めてみよう。

底面が2つ、側面が1つだから、

9π×2 +  60π

= 78π

円柱 表面積 求め方 公式

になるね!

おめでとう!円柱の表面積の問題を瞬殺できるようになったね!!

 

 

まとめ:「円柱の表面積の求め方」は公式なんかいらねえ!

円柱の表面積は公式を使えば2秒で計算できる。

だけれども、公式に頼らなくたって、5分ぐらいで計算できちゃうよね。

ってことで、公式に頼らない求め方もおぼえておこう!

そんじゃねー

Ken

 

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【中学数学】立面図・平面図(投影図)の書き方がわかる4ステップ

立面図・平面図の書き方がイマイチわからん!

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。2日連続でケーキを食べちゃったね。

 

「立面図」と「平面図」をあわせて「投影図」といったよね。前回まで「立面図・平面図の意味」を確認してきた。

 

今日はもう一歩踏み込んで、

立面図・平面図の書き方を勉強していくよ。

投影図を一回もかいたことがない初心者でも簡単にかけるように、4ステップで解説していくね。よかったら参考にしてみて。

 

立面図・平面図(投影図)の書き方がわかる4ステップ

さっそく立面図と平面図の書き方を解説していくよ。

つぎの例題をときながらみていこう!

 

例題

底面が1辺3cmの正三角形の三角柱がいるんだけど、こいつの投影図を書いて。

平面図 立面図 書き方

 

Step1. 「線分XY」をかくっ!

まずは線分XYをさらっとかいてあげよう! 線分の長さは自由だよ。

投影図 書き方

最低限、底面の大きさ以上であればまったく問題ないよ!

 

 

Step 2. 立面図をかくっ!

つぎは立面図をかいてみよう。立面図は、

真正面からみた図

だったよね?? こいつをさっきかいた線分XYの上にかいてみて。

平面図 立面図

線分XYからちょっと浮かせてかけばいいんだ。ぴったりと線分に重ねちゃダメだよ。

 

このステップでの注意点は、

正面からみたときにみえる辺は「実線(ふつうの線)」で、実際に見えない線を「破線(点線)」でかかないといけないんだ。

例題をみてみよう。

投影図 書き方

辺AD・FCは正面からバリバリ見えているのでふつうに大丈夫。

だがしかし、

辺BEは正面からじゃみえないよね?? こういう線は「点線」でかいてあげればいいんだ!

 

 

Step3. 平面図をかくっ!

平面図をかいてあげよう。平面図は、

真上から見た図

だったよね??

これを線分XYの下にかいてあげよう。

線分XYからの距離は上にかいた立面図のものと同じにしたほうがスマートだね。立面図と同じように線分XYからちょっとだけ離してあげてね。

 

平面図 立面図

 

平面図で気をつける点は立面図のときと同じ。

真上から立体をながめたとき、実際にみえる線を「ふつうの線(実線)」で、みえない線を「点線(破線)」でかいてあげよう!

例題の平面図ではぜんぶ辺は実際にみえてるから大丈夫だね。

 

 

Step4. 対応する頂点同士を点線でむすぶっ!

いよいよ最後のステップだね。

これまでかいてきたのは、

の2つだったよね?? 最後はこれらの対応する頂点同士を「点線」でむすんであげればいいんだ。

例題でいうと、

をむすんであげればいいんだ!

立面図 平面図 書き方

これで立面図と平面図がかけたね。おめでとう。

 

 

まとめ:「立体の投影図」は4ステップで瞬殺できる!

立体の投影図ってむずかしそうだけど、書き方をおぼえちゃえば楽勝。

たった4ステップでかけるんだ。テストでも狙われやすいところだから、立面図・平面図の書き方を何度か練習してみてね。

そんじゃねー

Ken

【立体の投影図】平面図・立面図ってなんだろう??

投影図・平面図・立面図とかよくわからんわ!!

こんにちは、この記事を書いているKenだよ。朝シャンは神だね。

 

空間図形で「投影図」っていうのを勉強していくよ。

ただ、投影図なんて聞いたことないし、似たような「平面図」とか「立面図」なんてものまである。

ややこしすぎるよね??。;;

立体の投影図

そこで今日は、

投影図・立面図・平面図の意味

をわかりやすく解説していくね。よかったら参考にしてみて。

  1. 投影図とは??
  2. 存在意義

 

 

投影図・立面図・平面図ってなに??

投影図・立面図・平面図っていう数学用語を解説していこう!

 

 

さて。

むかーしむかし、2枚の平面PとQが垂直に交わっていたんだ。直線XYを境にね。

投影図 立面図 平面図

ちょっとわかりづらいときは、そこらへんで売っているブックスタンドを思い浮かべてくれ。

投影図 中学

そんで、

この平面図PとQのあいだに「ある立体」が浮かんでいるんだ。平面PにもQにもギリギリ触れないぐらいの高さでね。

エスパー系の超能力をつかっていると考えてもらってもいい。

 

たとえば三角柱が浮かんでいるとしよう。ギリギリ平面PにもQにも触れない高さで宙に浮いているんだ。

投影図 立面図 平面図

このとき、三角柱を正面からみた図を「立面図」といい、

平面図 立面図

立面図

 

 

真上から立体をみた図を「平面図」というんだ。

 

 

平面図 立面図

平面図

 

 

この三角柱の場合、「立面図」と「平面図」をかくと次のようになるよ。

 

平面図 立面図

直線XYの上に「立面図」、下に「平面図」をかけばいいってことだね。

それで、

「立面図」と「平面図」を2つセットで「投影図」って呼んでいるんだ。

toueizu22

「ムサシ」と「コジロウ」を2人あわせたら「ロケット団」になるの同じさ。

立体を正面から見るとどうのか??

また、真上からだったらどうなのか??っていうことをイメージして、投影図をかいてみてね。

 

 

平面図・立面図(投影図)を勉強して意味あるの??

「立面図・平面図・投影図」の意味をここまで説明してきた。

 

ここでキミが思っていることって、たぶん、

立面図・平面図(投影図)は何のためにあるのか??

ということじゃない?。

 

だって、投影図なんてなくても生きていけるし、見ていて楽しいものでもないからね。

 

じつは、立面図・平面図(投影図)って「ある立体の説明書」みたいなものなんだ。「投影図」っていう説明書があれば、

会ったことがない立体を想像できるんだ。

 

投影図は世界共通語みたいなものかもしれない。

これがあれば、中国人やアメリカン人にだって「自分がみている立体がどんな形をしているのか??」を伝えられるんだ。

ね??ちょっと便利でしょ。

 

 

まとめ:投影図(立面図・平面図)は「立体の説明書」である

ここまでみてきた投影図の意味はどうだったかな??

 

中学数学では、

  1. 立体の説明書(投影図)の書き方
  2. 立体の説明書(投影図)の読み方

の2つを勉強していくよ。

立面図・平面図(投影図)の書き方」を知っていて、なおかつ、投影図から立体を読み取ればいいということだね。

イメージ力を膨らませながらガンガン投影図について勉強していこう。

そんじゃねー

Ken

公式不要? 円柱の側面積を3秒で計算できる求め方

円柱の側面積は公式がなくても計算できる!!?

こんにちは、この記事を書いているKenだよ。お昼ご飯はつねにパンだね。

 

円柱の側面積を3秒ぐらいで計算したい!!

っていうときあるよね??。 こういうときは「円柱の側面積」を求める公式に数値をあてはめてあげればいい。

たとえば次の図のように、半径r[cm]、高さh[cm]の円柱がいたとするね。

円柱 側面積 求め方 公式

このとき、円柱の側面積Sは、

S= 2πhr

で求めることができるんだ。これなら3秒ぐらいで側面積をゲットできそうだね。

ただ、公式ってすごく便利だけれども、忘れると大変な目にあうんだ。頭が真っ白になるってやつさ。

だから、テストでいい点をとるためには、

公式に頼らない「円柱の側面積の求め方」

を知っておくべきだね。今日は「円柱の側面積の求め方」をわかりやすく解説してみたよ。

 

 

「円柱の側面積の求め方」がわかる2ステップ

まず最初に一つだけやるべきことがあるんだ。それは、

円柱の展開図を思い浮かべる

ということさ。円柱の展開図ってこんな感じだったでしょ↓↓

円柱 側面積 求め方

そんで、円柱の側面積を求めるためには、タテとヨコの長さが必要。なぜなら、円柱の側面積は長方形だからね。

それがわかっちまえば、あとは簡単な掛け算だけでいいんだ。

円柱 側面積 求め方

つぎの例題をときながら、円柱の側面積の求め方をみていこう!

 

例題

つぎの円柱(半径3 cm、高さ10 cm)の側面積を計算してください。

 

円柱 側面積 求め方

この長方形の側面積はつぎの2ステップで求められるよ。

 

 

Step1.  底面の円周の長さを求める(ヨコの長さを計算)

まずは側面積を計算するために「長方形のヨコの長さ」を計算してみよう。

この長さは「円柱の底面の円周長さ」と等しいんだ。展開図から円柱を組み立ててやれば、「底面の円周」が「側面のヨコの辺」と重なっているのがわかるはず。

円柱 側面積 求め方

さっそく「底面の円周の長さ」を求めてみよう。

円周の長さの公式って「直径×円周率」だったよね?? この公式をもとに計算してみると、

底面の円周の長さ = 6π

になる。

円柱 側面積 求め方 

これが側面の長方形の「ヨコの長さ」になるってこと!

 

 

Step2. 側面の面積(長方形)を計算するっ!

側面の長方形の「ヨコの長さ」はわかったね??

あとは「タテの長さ」がわかれば面積を計算できることになる。

それじゃあ、円柱の側面の「タテの長さ」っていったいなんだろう???

 

円柱 側面積 求め方

じつは。じつはじつは、

側面のタテの長さって「円柱の高さ」に等しいんだ。展開図を組み立てて、円柱をつくればわかるはずだ!

よって、側面積を計算してやると、

側面積 = 6π × 10  =  60π [cm2]

になるね。

円柱 側面積 求め方

公式とくらべるとちょっと時間がかかっちゃう。

だけれども、この計算方法さえ覚えておけばもう大丈夫。どんな大きさの円柱の側面積だって簡単に計算できちゃうはずだ!

 

 

まとめ:円柱の側面積の求め方は2ステップでイケル!

円柱の側面積は、公式をつかえば3秒ぐらいで計算でるね。

ただ、公式を覚えると楽っちゃ楽だけど、いざというときにピンチになっちゃう。たとえば公式をど忘れしたときなんかにね。

だから、「円柱の側面積の求め方」を何となく頭に入れておいてね。テストで役に立つはずだよ。

そんじゃねー

Ken

【中学数学】円錐の「母線の長さ」がわかる2つの求め方

円錐の母線の長さの求め方がわからない!

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。肌の手入れは大事だね。

 

母線の意味ってなんだっけ??

母線はキミの母ちゃんとはまったく別の話。立体図形の勉強ででてくる1つの数学用語なんだ。

母線の長さ 求め方

今日はテストで狙われやすい、

円錐の母線の長さの求め方を3つ紹介するね。よかったら参考にしてみてね。

 

~もくじ~

  1. 母線とは??
  2. 円錐の母線の長さの求め方

 

 

 母線とはいったい何者なのか??

まず「母線の意味」をおさらいしてみよう。

母線とは、

動くと、立体がかける線分のこと

だ。たとえば、むかーしむかし、線分ABというヤツがいたとしよう。

母線の長さ 求め方

こいつを放っておいたらただの線分でしかないよね。だけど、コイツを円周上に回転させて移動させると、

母線の長さ 求め方 円錐

円柱ができちゃうんだ!!

母線の長さ 求め方

線分ABは円柱を産んだわけだ。つまり、円柱のちゃんになった分とも呼べるね。

だから、こいつは母線とよばれているよ。

母線の長さ 求め方

円錐の場合、線分ABのAを固定して、Bを円に沿って移動させればいいんだ。

母線の長さ 求め方

だから、円錐の母線はつぎの線分ABになるってことだね。

そんで、

「円錐の母線の長さ」を求める問題はだいたい2つのパターンにわかれるよ。

  1. 「円錐の半径」と「側面の中心角」がわかっている場合
  2. 「円錐の半径」と「円錐の高さ」がわかっている場合

せっかくだから、2つの「母線の求め方」をみていこう。

 

 

「円錐の半径」と「側面の中心角」がわかっているときの求め方

「円錐の半径」と「側面の中心角」がわかっているときの「母線の求め方」をみていこう。

つぎの例題をときながら解説していくよ。

 

つぎの2ステップでとけちゃうんだ!

 

 

Step1. 底面の「円周の長さ」を求めるっ!

底面の「円周の長さ」を計算しちゃおう。

円周の長さの求め方は「直径×円周率」だったよね??

円錐 母線 

だから、例題では10π[cm]になるね!

 

 

Step2. 母線に関する方程式をたてる!

つぎは「母線の長さ」をxとして方程式をたててみよう。

ここで思い出してほしいのは「扇形の中心角の求め方」。

 

母線をx[cm]としてやると、

2πx × 150/360 = 10π

っていう方程式がたてられるんだ。

 

 

なぜなら、「側面の弧の長さ」は「底面の円周の長さ」に等しいからね。

こいつを解いてやると、

x = 12[cm]

って答えがゲットできるね!やった。

 

 

円錐の「半径」と「高さ」がわかっているときの求め方

つぎは、円錐の「半径」と「高さ」がわかっている問題をみていこう。

たとえば、つぎの例題のような感じ。

 

 

ここでは、中3数学で勉強する「三平方の定理」をガンガン使っていくよ。これは中1数学の範囲ではないよ。

つぎの3ステップで母線の長さを求めることができるんだ!

 

 

Step1. 円錐を真っ二つに切るっ!

円錐をそこらへんの日本刀で真っ二つに切ってみよう。

頂点で二等分されるように切ってみてね。

円錐 母線の長さ 求め方

 

 

Step2. 円錐の断面図に注目する!

つぎに円錐を切ったあとの断面図に注目してみよう。円錐を頂点で2つに切ってやると、断面は三角形になるはず!

円錐 母線の長さ 求め方

例でいうと、三角形ABCが断面になっているでしょ?? これでいいんだ!

 

Step3. 「三平方の定理」で母線の長さを求める!

つぎに、「母線」、「底面の半径」、「円錐の高さ」をふくむ直角三角形をさがそう。例でいうと、

円錐 母線の長さ 求め方

三角形ABOだね。斜辺以外の辺の長さはわかっているよね??(半径5cm、高さ10cmより)

あとは「三平方の定理」をつかって斜辺の長さを計算してやればいいんだ。

 

例題で言うと、

母線ABの長さは5√5になるね。

円錐 母線の長さ 求め方

 

つまり、母線をふくむ直角三角形をさがして、三平方の定理をつかって計算すればいいってことだね!

おめでとう、これで母線の長さを求められたね。

 

 

まとめ:円錐の母線の長さの求め方はだいたい2つしかない!

この2つのパターン以外にも、

とかとか色々ある。正直、ちょっと混乱しちゃうよね??

 

だけれども、どいつもこいつも結局、さっきの2つの求め方にいきつくんだ。

  1. 「円錐の展開図」から母線の長さを求める方法
  2. 「円錐の高さ」から母線の長さを求める方法

複雑な問題がだされたら、まずはその問題がどっちのタイプなのか考えてみよう!

どっちかわかったら、紹介した求め方でゆっくり解いてみてね。

 

そんじゃねー

Ken

【中学数学】回転体の見取り図の書き方がわかる4ステップ

回転体の見取り図の書き方がわからない??

こんにちは、この記事をかいているKenだよ。できれば鼻をかみたくないね。

 

空間図形で「回転体」っていうモンスターを勉強するよね。

「回転体」とは教科書によると、

1つの平面図形を、その平面上の直線lのまわりに1回転させてできる立体

のことってかいてある。

回転体 見取り図 書き方

たとえば、直角三角形ABCを直線Lのまわりに1回転させて立体を作図してみると、

回転体 見取り図 書き方

三角錐ABB’っていう立体ができちゃうんだ。

このとき、回転によってできた立体(この場合、三角錐ABB’)を「回転体」、直線Lを「回転の軸」って呼んでるわけだね。

それじゃあ、どうやって、回転体の見取り図をかくんだろう?? これができたら、回転体の体積を簡単に求められるよね。

そこで今日は、

回転体の見取り図の書き方

をわかりやすく解説していくよ。たった4ステップで作図できちゃうんだ。困ったときに参考にしてみてね。

 

 

「回転体の見取り図」の書き方がわかる4ステップ

見取り図の書き方を解説しながら、つぎの例題をといていくよ。

 

さっそく書き方をみてみよう!!

 

 

Step 1. 「回転の軸」で「対称移動」させる!

まずは与えられた平面図形を「回転の軸」で対称移動させた図形をかいてみよう。いわゆる線対称というやつだ。

対称移動をちょっと忘れていたら対称移動の書き方の記事をみてみてね。

回転体 見取り図 書き方

例題でいえば、

長方形ABCDを直線Lで対称移動させた図形は「長方形DA’B’C」になるね。ちょっとパープルの色をしているやつさ。

どう?? 回転の軸で対称移動できた??

 

 

Step 2. 「回転の軸」上にない「頂点」を「細長い円」でむすぶ

つぎに、「回転の軸」にのっかっていない頂点に注目してみよう。対称移動させた「対応する頂点」を細長い円(楕円)でむすぶんだ。

ちょっとわかりづらいから例題をみてみよう。

回転体 見取り図 書き方

「回転の軸」上にない頂点は、

の4点だね。そのうち、対称移動させた図形同士の対応する頂点はつぎの2組。

回転体 見取り図 書き方

そして、この対応する頂点同士を「細ながーい円」でむすんであげるんだ。

回転体 見取り図 書き方

対応する頂点同士を円の両端にしてね。

上図のようにぴったりと細長い円をうめこんでやろう!

 

Step3. 外から見えない線を「点線」にするっ!

立体の見取り図では、立体の中の線は「点線」になってるんだ。

だから、ここでも見えないはずの線を「点線」にしてあげよう!

 

例題では、細長い円を埋め込んだだけだと、こうなっているね↓↓

回転体 見取り図 書き方

だけれども、円BB’の上の弧(緑のやつ)は外からみたら見えないはずの線。

回転体 見取り図 作図

だからこいつを点線にしてあげよう↓↓

回転体 見取り図 書き方

 

 

Step 4. 「回転体の半径の線」を消す!

いよいよ最後のステップ。

あとは回転体の半径の線を削除すればいいだけ!

例題でいうと、

の2つだね。

回転体 見取り図 書き方

どう?? きれいな円柱ができたでしょ!?

おめでとう。回転体の見取り図が無事にかけたね。

 

 

まとめ:回転体の見取り図の書き方は4ステップでOK!!

回転体の見取り図はかけるようになったかな??

次回は「回転体の体積」の記事をかいていくよ。

よかったら参考にしてみてね。

そんじゃねー

Ken