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入試問題のポイント(算数)

■立方体の展開図に水面を描く問題

展開図の上に水面の位置や切り口を描くときには,頂点の位置を正確に知ることが大切です。参考として1つの方法を示しています。

■問題

 下の(図1)のように,1辺が30cmの立方体の容器があります。この容器に毎秒100cm3の割合で水を入れていき,途中で水を止めて容器を傾けたところ水はこぽれることなく(図2)のようになりました。このとき次の問いに答えなさい。

(1) 水は何秒間入れましたか。

(2) 前の(図2)の状態のとき,容器が水にふれている部分を,下にある展開図に斜線でかき入れなさ
  い。 (フリーハンドで構いません)
















■解答

(1) (図2)で水が入っている部分は三角錐です。
  底面を三角形EFG,高さを辺BFとして考えると,
   (30cm×30cm÷2)×30cm÷3=4500cm3
  入っている水の体積から入れた時間を求めると,
   4500cm3÷毎秒100cm3=45秒
                                   答 45秒
  *別解 この三角錐は元の立方体(四角柱)と比べると,底面積は半分です。
      同じ底面積で,同じ高さの角錐は角柱の体積のなので,この三角錐の体積
      は次の計算で求めることができます。
       30cm×30cm×30cm××=4500cm3

(2) まず,向かい合う辺などに注目して展開図の中に頂点名を書き込みます。

次に展開図上で3つの三角形BEF,BFG,EFGを探して斜線を引くと,次のよ うになります。


  *参考 見取図を見て展開図に頂点を書き込む方法には次のような方法があります。

      辺BCを含む面なので,展開図のアの面は面BCGFです。アの面に頂点名
      をB→C→(G)→(F)の順で一周するように書けば正しい頂点名になります。