問題 57 / 66 ・ 体積 ・ 説明

錐体が1/3になる理由

1辺6cmの立方体の中心と、8つの頂点を結ぶと、立方体は6つの面をそれぞれ底面とする、合同な6つの正四角錐に分かれるよ。1つの正四角錐の体積を、立方体の体積から求めよう。その結果が「同じ底面・同じ高さの角柱の体積の1/3」になっていることを確かめよう。

正四角錐。底面は正方形。底面の1辺6cm。頂点から底面に下ろした垂線の長さ3cm。6 cm3 cm
図は形と位置を表した模式図だよ。長さや角度は問題文の値を使おう。
少しヒントを見る

正四角錐の底面は立方体の1つの面、高さは中心から面までの距離だよ。

答えと考え方を確かめる

1つの正四角錐は216÷6=36cm³。底面36cm²・高さ3cmの角柱の体積108cm³の1/3になっている。

  1. 立方体の体積は6×6×6=216cm³。合同な6つに分かれるので、1つは216÷6=36cm³。
  2. 正四角錐の底面は立方体の面で36cm²、高さは中心から面までの3cm。同じ底面・高さの角柱は36×3=108cm³。
  3. 36÷108=1/3。分けて考えると、錐体が柱体の1/3になるわけが見えるね。ただしこれはこの形の場合の確かめで、すべての錐体についての証明には、細かく分けて足し合わせる高校以降の考え方が必要だよ。

式に出てきた数や、図の関係を、自分の言葉で説明してみよう。

振り返りを自分で選ぼう(自動採点ではないよ)

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  2. いまの単元空間図形(中1)
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分野のつながりは ⑤図形の基本 のページで見られるよ。