箱の形(面・辺・頂点の数)

はこの形とは

直方体(お菓子の箱など)や立方体(サイコロなど)の立体図形を構成する要素について学びます。立体は「面(めん)」「辺(へん)」「頂点(ちょうてん)」からできていることを理解し、面は6つ、辺は12本、頂点は8つあるという立体図形の基本的な性質を、実際に空き箱を触ったり数えたりしながら体感しましょう。

はこの形のルール

1. 面(めん)

はこを作る「平らなところ」のことです。ぜんぶで6つあります。

2. 辺(へん)

面と面が交わる「まっすぐな線」のことです。ぜんぶで12本あります。

3. 頂点(ちょうてん)

辺と辺が交わる「とがったかど」のことです。ぜんぶで8つあります。

例題

問1

図の 色がついている たいらな ところを、何と 言いますか。

問2

この はこの めんは、ぜんぶで いくつ ありますか。

解説

問1

箱の周りを囲んでいる「平らなところ」を面(めん)といいます。箱には手前と奥で2つ、上と下で2つ、右と左で2つで合計で6つの面が存在しています。

答え:面

問2

箱の面の数を数えてみましょう。箱を作る「平らなところ」を面と呼ぶのでしたね。よって平らなところを数えてみます。箱には手前と奥で2つ、上と下で2つ、右と左で2つで合計で6つの面が存在しています。よって面はぜんぶで6つあります。

答え:6つ

練習問題

問1

めん、へん、ちょう点の 中で、一番 数が 多いのは どれ ですか。

問2

この はこには、赤い 線と 同じ 長さの 線が ぜんぶで 何本 ありますか。(赤い 線も 入れて 数えましょう)

問3

この 形は、はこ(サイコロなどの なかま)と 言えますか。

応用問題

問1

まっすぐな ぼうと ねんど玉を 使って、はこの形を 作ります。ねんど玉は 何個 いりますか。

問2

絵の 中で、見えて いる めんは 3つ です。うしろに かくれて 見えない めんは いくつ ありますか。

問3

まっすぐな ぼう 10本と ねんど玉 8こが あります。これで はこは 作れますか。

解答と解説

練習問題

問1

面は箱を作る「平らなところ」、辺は面と面が交わる「真っ直ぐな線」、頂点は辺と辺が交わる「とがった角」のことでしたね。ではそれぞれの数を数えてみましょう。さいころなどを見ながら実際に数えてみると、面は6つ、辺は12本、頂点は8つであることが分かります。よって一番数が多いのは辺であると分かります。

答え:へん(12本)

問2

ティッシュの箱を思い浮かべながら同じ長さの線がいくつあるのかを考えてみましょう。すると同じ向きに並んでいる4本が同じ長さであることが分かりますね。よって赤い線と同じ長さの線はぜんぶで4本あることが分かります。

答え:4本

問3

この形は箱とは言えません。その理由について一緒に考えていきましょう。箱の面と辺は「平らなところ」と「真っ直ぐな線」のことでしたね。しかしこの形は平らやまっすぐではない箱の周りを囲んでいる部分が存在します。また面と辺と頂点の数を数えてみても、箱の数と合いません。よってこれは箱の形とは言えません。

答え:はことは言えない

応用問題

問1

真っ直ぐな棒とねんど玉はそれぞれ箱の何を表しているかを考えてみると分かりやすいかもしれませんね。棒は箱の辺の部分、ねんど玉は頂点の部分を表しています。よって箱の頂点の数はぜんぶで8つなので、必要なねんど玉の数は8つとなります。

答え:8つ

問2

箱の面の数を思い出してみましょう。箱の面はぜんぶで6つでしたね。今見えている面が3つということは見えていない面は 63 をして残りの3つであることが分かります。よって答えは3つです。

答え:3つ

問3

真っ直ぐな棒とねんど玉はそれぞれ辺と頂点を表しているのでしたね。ここで箱の辺と頂点の数を思い出してみましょう。箱の辺は12本、頂点は8つでしたね。今ある棒とねんど玉はそれぞれ10本と8こなので辺の数が 1210=2 本足りないことが分かります。よってこれで箱を作ることは出来ません。

答え:作れない(辺が2本足りない)

※1:各塾・団体主催の公開テスト・模試での成績(2018〜2025年当社調べ) ※2:過年度の累計(2018年〜2025年)