中学1年生 数学

空間図形

ねじれの位置とは、平行でもなく交わってもいない2直線のことです

平面の上では起こらない、空間だけの関係です。 おうぎ形の弧の長さと面積は、中心角が 360° のうちどれだけかで決まります。 柱体の体積は 底面積×高さ、すい体はその3分の1です。

この単元でおさえること

  1. ねじれの位置は、平行でもなく交わってもいない2直線

    同じ平面の上にない。

  2. 投影図は、立面図(正面から見た形)と平面図(真上から見た形)で立体を決める

  3. 長方形を1辺を軸に1回転させると円柱、直角三角形なら円すい、半円なら球

  4. おうぎ形の弧の長さも面積も、中心角が 360° のうちどれだけかで決まる

  5. 柱体の体積は 底面積×高さ

    すい体の体積は、その3分の1。

  6. 球の表面積は 4πr²、体積は 4πr³÷3

    答えは π のままで書く。

できるようになること

  1. 空間にある直線や平面の位置関係が分かる
  2. 見取図・展開図・投影図から立体を決められる
  3. 平面図形を1回転させてできる立体が分かる
  4. おうぎ形の弧の長さを求められる
  5. おうぎ形の面積を求められる
  6. 柱体の体積と表面積を求められる
  7. すい体の体積と表面積を求められる
  8. 球の表面積と体積を求められる

れんしゅうの問題は、ぜんぶで 227問あります。下の「やってみる」では、そのなかから 8問ずつ出します。

例題で考え方を見る

例題 1 空間図形

この立体の名前は何ですか。

  • 円柱
  • 直方体
  • 三角柱
  • 円すい
見るところ
底面と側面
底面の形と、側面の数を見ます
決まる立体
円柱
両方に合う立体は1つだけです

答え 円柱

円柱と四角柱は、立面図がどちらも長方形です。平面図が円か正方形かで見分けます。

例題 2 空間図形

半径 6 cm、中心角 90° のおうぎ形の面積を求めなさい。円周率は π とします。

円全体の面積
6 × 6 × π
36π cm²。まず円1つ分を出します
中心角の割合
90÷360
円全体のうち、どれだけかを見ます
36π × 90 ÷ 360
割合の分がおうぎ形の面積です

答え

例題 3 空間図形

直径が 12 cm の球の表面積を求めなさい。円周率は π とします。

半径
12÷2
6 cm。直径の半分が半径です
球の表面積
4 × π × r²
半径の円の面積の4つ分です
4×6×6
144π
π をつけて答えます

答え 144π

やってみる

えらんでから、答えをひらいてください。まちがえたときは、どこでちがったのかを見てから、もう一度やります。

  1. この立体の名前は何ですか。

    • 三角柱
    • 直方体
    • 四角すい
    答えと考え方を見る

    答え 直方体

    見るところ
    底面と側面
    底面の形と、側面の数を見ます
    決まる立体
    直方体
    両方に合う立体は1つだけです

    底面の形と、側面の数をたしかめます

    底面の形と、側面の数をたしかめます

    底面の形と、側面の数をたしかめます

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  2. この直方体で、辺GHとねじれの位置にある辺はどれですか。

    • 辺HE
    • 辺CG
    • 辺BF
    • 辺AB
    答えと考え方を見る

    答え 辺BF

    見るところ
    GH
    まず、もとになる辺や面を図でたしかめます
    決まり
    平行でもなく、交わってもいない
    3つのうちのどれかに必ず分けられます
    当てはまるもの
    辺BF
    図の上で目でたどって確かめます

    この辺は、もとの辺と交わっています

    この辺は、もとの辺と交わっています

    この辺は、もとの辺と平行です。ねじれの位置は、平行でも交わってもいない辺です

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  3. 直角三角形を、直角をはさむ1つの辺を軸として1回転させてできる立体は何ですか。

    • 直方体
    • 円柱
    • 三角柱
    • 円すい
    答えと考え方を見る

    答え 円すい

    回す軸
    1回転させる軸
    どの直線のまわりに回すのかをたしかめます
    通るところ
    円すい
    図形が通ったところ全体が、できる立体です

    軸のまわりに1回転させたときに、図形が通るところを思いうかべます

    軸のまわりに1回転させたときに、図形が通るところを思いうかべます

    軸のまわりに1回転させたときに、図形が通るところを思いうかべます

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  4. 半径 4 cm、中心角 45° のおうぎ形の弧の長さを求めなさい。円周率は π とします。

    • π
    答えと考え方を見る

    答え π

    円全体の周
    2 × 4 × π
    8π cm。まず円1つ分を出します
    中心角の割合
    45÷360
    円全体のうち、どれだけかを見ます
    8π × 45 ÷ 360
    π
    割合の分だけが弧の長さです

    円全体の周の長さです。中心角の割合をかけます

    面積の式を使っています。弧の長さは 2πr に中心角の割合をかけます

    おうぎ形のまわりの長さです。まわりには半径2本分がふくまれます

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  5. 半径 8 cm、中心角 90° のおうぎ形の面積を求めなさい。円周率は π とします。

    • 32π
    • 16π
    • 64π
    答えと考え方を見る

    答え 16π

    円全体の面積
    8 × 8 × π
    64π cm²。まず円1つ分を出します
    中心角の割合
    90÷360
    円全体のうち、どれだけかを見ます
    64π × 90 ÷ 360
    16π
    割合の分がおうぎ形の面積です

    2倍になっています。弧 × 半径 ÷ 2 の「÷ 2」を忘れた形です

    弧の長さの式を使っています。面積は πr² に中心角の割合をかけます

    円全体の面積です。中心角の割合をかけます

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  6. 底面の直径が 24 cm、高さが 9 cm の円柱の体積を求めなさい。円周率は π とします。

    • 1296π
    • 432π
    • 144π
    • 5184π
    答えと考え方を見る

    答え 1296π

    半径
    24÷2
    12 cm。直径の半分が半径です
    底面積
    12 × 12 × π
    144π cm²
    144π × 9
    1296π
    底面積 × 高さが柱体の体積です

    3 でわるのは、すい体のときです

    底面積だけです。高さをかけます

    直径をそのまま半径として使っています。半径は直径の半分です

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  7. 1辺が 6 cm の正方形を底面とし、高さが 7 cm の四角すいの体積を求めなさい。

    • 14
    • 84
    • 252
    • 42
    答えと考え方を見る

    答え 84

    底面積
    6×6
    36 cm²。正方形の面積です
    36×7÷3
    84
    すい体は、同じ底面・同じ高さの柱体の3分の1です

    底面積は1辺 × 1辺です

    3 でわるのを忘れています。すい体は柱体の3分の1です

    6 でわっています。すい体は柱体の3分の1です

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

  8. 直径が 16 cm の球の表面積を求めなさい。円周率は π とします。

    • 1024π
    • 128π
    • 256π
    • 64π
    答えと考え方を見る

    答え 256π

    半径
    16÷2
    8 cm。直径の半分が半径です
    球の表面積
    4 × π × r²
    半径の円の面積の4つ分です
    4×8×8
    256π
    π をつけて答えます

    直径をそのまま半径として使っています。半径は直径の半分です

    上と下で円2つ分と考えています。球の表面積は円4つ分です

    円の面積です。球の表面積は、その4つ分になります

    この問題、へんだと思ったら教えてください。

よくあるまちがい

交わらないから平行だと思う

空間では、交わらない2直線が平行とはかぎらない

同じ平面の上にないとき、それはねじれの位置である。

ねじれの位置を平行だと思う

平行な2直線は、同じ平面の上にある

ねじれの位置にある2直線は、どんな平面をとっても同じ平面には乗らない。

交わっている辺を選ぶ

同じ頂点を通っている2つの辺は、交わっている

ねじれの位置は、交わらず、しかも平行でもない関係である。

交わっていないのに垂直だと思う

直線が垂直に交わるというときは、まず交わっていなければならない

向きが直角でも、交わっていなければねじれの位置である。

面と平行な辺を選ぶ

面と垂直な辺は、その面をつきぬける向きにある

面の上にある辺や、面と平行な辺は、面と垂直ではない。

垂直な面を、平行な面だと思う

直方体では、向かい合う面だけが平行である

となり合う面は、すべて垂直に交わっている。

立体を取りちがえる

投影図では、立面図と平面図の両方に合う立体をさがす

円柱と直方体は立面図が同じ長方形で、平面図でだけ見分けられる。

できる回転体を取りちがえる

軸のまわりに1回転させたとき、図形が通ったところ全体が立体になる

長方形なら円柱、直角三角形なら円すい、半円なら球である。

弧の長さに、面積の式を使う

弧の長さは、円周 2πr に中心角の割合をかける

面積は、円の面積 πr² に中心角の割合をかける。もとにする量がちがう。

面積に、弧の長さの式を使う

面積は πr² に中心角の割合をかける

半径を2回かける。 弧の長さのほうは、半径を1回しかかけない。

円全体の分を答える

おうぎ形は円の一部分である

中心角が 360° のうちどれだけかをかけないと、円1つ分のままになる。

まわりの長さと取りちがえる

おうぎ形のまわりの長さは、弧に半径2本分をたしたものである

弧の長さだけを聞かれているときは、半径をたさない。

2倍するのを忘れる

円周は「直径×π」である

半径から出すときは、2倍してから π をかける。 直方体の表面積では、面が向かい合わせに2つずつあることを忘れやすい。

2でわるのを忘れる

おうぎ形の面積は「弧の長さ×半径÷2」でも出せる

三角形の面積とにていて、最後に 2 でわる。

直径をそのまま半径として使う

半径は直径の半分です

直径が 12 cm なら半径は 6 cm。直さずに使うと、面積が4倍になります。

3でわるのを忘れる

すい体の体積は、同じ底面・同じ高さの柱体の3分の1である

水を入れかえると3ばいでいっぱいになる。

柱体なのに3でわる

3 でわるのは、すい体のときである

柱体の体積は、底面積×高さで、わらない。

6でわってしまう

すい体は柱体の3分の1である

6 でわると、さらにその半分になる。

半径を2回かけるのを忘れる

円の面積は「半径×半径×π」である

半径を2回かける。 1回しかかけないと、長さの式になってしまう。

高さをかけるのを忘れる

柱体の体積は、底面積×高さである

底面積だけでは、平面の広さのままで体積にならない。

側面をたし忘れる

表面積は、その立体の外がわ全部の面積である

底面だけ、あるいは上下の面だけでは足りない。

底面をたし忘れる

表面積には、底面もふくまれる

側面だけを求めて終わりにしないよう、展開図を思いうかべる。

表面積に、体積の式を使う

表面積は面の広さの合計で、単位は cm²

体積は入れものの大きさで、単位は cm³ である。

2でわるのをわすれる

三角形は、同じものを2つ合わせると平行四辺形になります

面積は2つ分になっているので、2 でわります。

球の2つの式を入れかえる

球の表面積は 4πr²、体積は 4πr³÷3 である

半径を2回かけるのが表面積、3回かけるのが体積になる。

円2つ分と考える

球の表面積は、同じ半径の円の面積の4つ分である

上と下で2つ分、と考えると半分になってしまう。

円の面積で答える

球の表面積は、同じ半径の円の面積のちょうど4つ分である

円1つ分ではない。

むずかしいと感じたら、ここまでもどる

この単元は、前に習ったことの上に立っています。分からないところがあったら、下から順にたしかめてください。学年をさかのぼってかまいません。

  1. 小2 かけ算
    • 九九を となえて 1けた × 1けた の 答えが 出せる
    • 一つ分の数と いくつ分を 見つけられる
    • お話に 合う かけ算の しきが 書ける
  2. 小2 三角形と四角形
    • 直角の かどを 見つけられる
    • 正方形と 長方形を 見分けられる
    • 三角形と 四角形を 見分けられる
  3. 小3 かけ算の筆算
    • 2けた × 1けた の 筆算が できる
    • 何十・何百の かけ算が できる
    • 2けた × 2けた の 筆算が できる
  4. 小3 わり算
    • わりきれるわり算ができる
    • 九九を使って商を見つけられる
    • 場面に合うわり算の式が書ける
  5. 小3 小数
    • 0.1のくらいまでの小数の大きさをくらべられる
    • 0.1のくらいまでの小数を読んだり書いたりできる
  6. 小3 分数
    • 単位分数のいくつ分かで分数を表せる
    • 分数の意味を図をつかって話せる
  7. 小3 三角形と円
    • 円の中心・半径・直径が分かる
  8. 小4 小数のたし算・ひき算
    • 筆算で小数点をそろえて書ける
  9. 小4 小数のかけ算・わり算(整数をかける・わる)
    • 小数×整数の筆算ができる
    • 小数÷整数の筆算ができる
  10. 小4 分数のたし算・ひき算(分母が同じ)
    • 真分数・仮分数・帯分数を見分けられる
    • 大きさの等しい分数を見つけられる
  11. 小4 面積
    • 長方形の面積を求められる
    • 1 cm² が何こ分かで広さを表せる
  12. 小4 角の大きさ
    • 1つの点のまわりの角の大きさを求められる
    • 一直線の上の角の大きさを求められる
    • 直角・一直線・1回転の大きさが何度か分かる
  13. 小4 平行と垂直、四角形
    • 平行四辺形の角の大きさを求められる
    • 平行な直線に交わる直線の角を求められる
    • 平行と垂直の意味が分かる
  14. 小4 二次元の表と折れ線グラフ
    • 二次元の表からますの数を読み取れる
  15. 小4 変わり方
    • 表を見て、変わり方の決まりを見分けられる
  16. 小5 倍数と約数
    • 2つの数の最大公約数を求められる
    • 2つの数の公約数を求められる
    • ある数の約数をすべて求められる
  17. 小5 小数のかけ算
    • 小数×整数の筆算ができる
    • 小数×小数の筆算ができる
  18. 小5 小数のわり算
    • 小数÷小数の筆算ができる
    • 小数÷整数の筆算ができる
  19. 小5 約分と通分
    • 分数を約分できる
  20. 小5 分数と小数
    • わり算の商を分数で表せる
  21. 小5 割合と百分率
    • くらべる量ともとにする量から割合を求められる
  22. 小5 図形の面積
    • 三角形の面積を求められる
    • 平行四辺形の面積を求められる
  23. 小5 円と正多角形
    • 円周の長さを求められる
    • 円周率の意味が分かる
  24. 小5 立体の体積
    • 直方体の体積を求められる
    • 1cm³ の立方体が何個分かを数えられる
    • 体積の単位の意味が分かる
  25. 小5 単位量当たりの大きさと速さ
    • 単位量当たりの大きさを求められる
    • 単位量当たりの大きさを求める式をえらべる
    • こみぐあいを、1あたりの大きさでくらべられる
  26. 小5 比例
    • 比例している関係かどうかを見分けられる
    • 一方が2倍になると、もう一方がどうなるか分かる
  27. 小6 分数のかけ算
    • 分数×分数の計算ができる
    • 分数×整数の計算ができる
  28. 小6 分数のわり算
    • 分数÷分数の計算ができる
    • ある数の逆数を求められる
  29. 小6
    • 比の値を求められる
  30. 小6 比例と反比例
    • 表から比例の式を作れる
    • 表を見て比例か反比例かを見分けられる
  31. 小6 円の面積
    • 半径から円の面積を求められる
  32. 小6 角柱と円柱の体積
    • 三角柱の体積を求められる
    • 円柱の体積を求められる
    • 柱体の底面と高さが分かる
  33. 中1 正の数と負の数
    • 符号がちがう2数のたし算ができる
    • かけ算・わり算の符号を決めて計算できる
    • 正負の数の大小をくらべられる
  34. 中1 文字と式
    • 式に数を代入して値を求められる
    • 場面を文字式で表せる
    • 文字式の書き方の決まりにしたがって書ける
  35. 中1 比例と反比例
    • 1組の値や表から比例の式を求められる
    • ともなって変わる2つの数量を式に表せる
  36. 中1 平面図形
    • 基本的な作図の使い分けが分かる
    • 弧の長さが中心角に比例することを使える
    • 円の弦・弧・接線などの名前が分かる

まちがえたところは、あしたもういちど出ます。同じ問題ではなく、にた問題で出します。

今日の10問をやる

おうちの方へ|この単元があつかう学習指導要領の項目

図形 空間図形(位置関係,表面積・体積)

この学年で扱う ねじれの位置 回転体 扇形の弧の長さと面積 柱体・錐体・球の表面積と体積 見取図,展開図,投影図 円周率 π

出典:中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編(文部科学省) /第2章 各教科 第3節 数学 第2 各学年の目標及び内容 〔第1学年〕

この単元を直した日:2026-08-23