中1数学:空間図形|18(無料問題・解答PDF)

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中1|空間図形解き方がわからないときは 空間図形|ねじれ・展開図・投影図を図と問題で解説 を先に読むと、この問題で何を問われているかが分かります。


今日の一問
底面の半径 3cm、母線 8cm の円錐について、展開図のおうぎ形の中心角と面積を求めなさい。
——さて、どこから手をつける?
答えと考え方は、この記事の中で順を追って解説します。

このページは中学1年「空間図形」の無料プリント(18)の解説です。愛媛県の入試問題を含む展開図と回転体の総合演習。空間図形シリーズの最終回——ここまでの道具を全部使って締めくくります。

プリントをダウンロード

下のリンクから PDF が開きます。空間図形は図に書き込みながら解くのが最短です。印刷して使ってください。

中1数学 空間図形 18 問題

中1数学 空間図形 18 解答

問題・解答を画像で見る

ページを移動せずに確認できます。印刷用PDFは各画像下のリンクから開けます。

この単元で使う道具の一覧

場面 使う式 注意
円錐の中心角 360 × r/ℓ 分子は半径
円錐の側面積 πrℓ ℓ は母線
円柱の側面積 2πr × h 横は円周
柱の体積 底面積 × 高さ —
錐の体積 1/3 × 底面積 × 高さ h は真上からの高さ
球 S = 4πr²、V = 4/3πr³ 切ると切り口が増える
母線135°r底面

円錐の展開図:おうぎ形の弧=底面の円周

回転体の表面積は「できた立体」で考える

正方形を回すと円柱、直角三角形を回すと円錐。表面積はできた立体の公式で求めます。もとの平面図形の面積とは無関係です。

つまずくのはここ

つまずき1|回転体の表面積を、もとの図形の面積から出そうとする

正方形(6cm四方)を回すと、底面の半径6・高さ6の円柱。表面積は 2π×36 + 2π×6×6 = 144π。もとの正方形の面積36とは関係ありません。

つまずき2|中心角と面積の両方を聞かれて片方で止まる

「中心角を求めなさい。また、おうぎ形の面積を求めなさい」は2問です。面積は πrℓ で一発なので、中心角を経由しなくても出ます。

つまずき3|最終回で公式が混ざる

表面積では母線、体積では高さ。柱は底面2枚、錐は1枚。上の表を見ながら1つずつ確認すれば、混ざりません。

数強塾オリジナルの練習問題

プリントの入試問題と同じ技能構成で、数値を独自に設計した問題です。

基礎練習1

底面の半径 3cm、母線 8cm の円錐について、展開図のおうぎ形の中心角と面積を求めなさい。

解答・解説を見る

解答

中心角 = 360 × 3/8 = 135°
おうぎ形の面積 = π×8² × 135/360 = 64π × 3/8 = 24π cm²
検算:πrℓ = π×3×8 = 24π ○(中心角を経由しなくても同じ)
面積だけ聞かれたら πrℓ が最速です。

標準練習2

次の図形を直線 l を軸として1回転させてできる立体の表面積を求めなさい。
(1)1辺 6cm の正方形(1辺が l 上)
(2)直角をはさむ辺が 6cm(l 上)と 8cm、斜辺が 10cm の直角三角形

解答・解説を見る

解答

(1)できる立体は底面の半径6、高さ6の円柱。
底面積 = π×36 = 36π(2枚で 72π)。側面積 = 2π×6 × 6 = 72π。
表面積 = 144π cm²
(2)6cm が軸上 → 高さ6、半径8、母線10の円錐。
底面積 = π×64 = 64π。側面積 = πrℓ = π×8×10 = 80π。
表面積 = 144π cm²
検算:偶然どちらも 144π になりました。(2)で母線10を使うのがポイント(高さ6ではありません)。6² + 8² = 100 = 10² ○

応用練習3

底面の半径 4cm、母線 12cm の円錐について、次を求めなさい。
(1)展開図のおうぎ形の中心角
(2)表面積
(3)この円錐の高さが 8cm 以上か 8cm 未満かを、理由をつけて答えなさい。

解答・解説を見る

解答

(1)360 × 4/12 = 120°
(2)側面積 = π×4×12 = 48π。底面積 = π×16 = 16π。表面積 = 64π cm²
(3)半径・高さ・母線は直角三角形をつくるので、高さ² = 12² − 4² = 144 − 16 = 128。
11² = 121、12² = 144 なので、高さは 11 と 12 の間。
答え:8cm 以上(高さは約11.3cm)
理由:8² = 64 に対し、実際の高さの2乗は 128。128 > 64 なので高さは 8cm より大きい。■
平方根を計算せずに大小だけ判断する——2乗して比べれば中1でも答えられます。これで空間図形は完成です。次は空間図形 特訓道場(30題)で腕試しを。

定着チェック

いまの理解段階を自分で選んでみてください。

  • 未習——用語の意味がまだ言えない。
  • 用語理解——定義は言えるが、手が止まる。
  • 典型を解ける——同じ形なら解ける。
  • 初見へ転用——形が変わっても方針を立てられる。
  • 入試水準——制限時間内に、根拠を書いて解ける。

この先の学習経路

数強塾について

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ここまで読んでも「どの前提に戻ればよいか決められない」「解説は追えるのに自分では方針が立たない」という場合、足りないのは演習量ではなく学習経路の整理かもしれません。数強塾では現在地と目標から逆算して、次に取り組む内容を講師が一緒に決めます。

次に解く問題・この単元の解説

📄 同じ単元のプリント(全32枚のうち、この前後24枚)

同じ単元を続けて解くと、どの手を使うかの判断が安定します。手が止まったところがあれば、その単元の要点に戻ってから次の1枚に進んでください。

一覧に無いものも含め、空間図形のプリントは中1数学:空間図形 全32枚、学年全体の単元一覧は中1数学のページから確認できます。

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