中学受験 算数 / 立体切断

立体切断|中学受験算数を3Dで理解する問題集

立体切断は中学受験算数の中でも空間図形の山場になる単元です。立方体や正八面体を平面で切ったときの切断面の形体積表面積を求める問題は、開成・桜蔭・麻布・渋幕・筑駒・灘など難関校で必出。紙の上だけで考えるのが難しいこの単元を、3D で実際に回しながら確認できる無料問題集です。

切断面が正三角形・正六角形・台形・ひし形になる典型問題から、断頭三角柱の体積比、立方体に内接する正四面体・正八面体立方体の展開図11パターンまで、中学受験で問われる立体切断の代表的なパターンを網羅しています。

すべての問題に、考え方の3原則(同じ面の2点を結ぶ/向かい合う面に平行な切り口がつく/立体の外まで延長して交点を作る)に沿った1ステップずつの解説がついています。下の3原則の概要を読んでから問題に進んでください。

※ 中学受験は紙のペーパーテストで戦うので、本問題集の 3D は形のイメージを膨らませるための補助です。3D で感覚をつかんだあとは、必ず印刷用ワークシートで紙の上で同じ問題を解けるようになるまで反復してください。

立体切断の解き方ガイドを見る →

解法の3原則

立体切断の問題はほぼ次の3つの考え方に集約されます。本問題集の解説はすべてこの順番で書かれています。

同じ面の上にある2点を結ぶ

立体の同じ面の上にある2点は、その面の上で直接結べる。これが切り口の最初の辺になります。

向かい合う面には平行な切り口がつく

立方体は「上下」「左右」「手前と奥」の3組で向かい合っており、それぞれ切り口の辺は必ず平行になります。

立体の外まで延長して交点を見つける

①②だけで切り口が閉じないとき、立体の辺と切断面の辺を立体の外までのばし、交点を新しい頂点として使います。

自由切断ツール(無料・登録不要)

自分で点を打って、立方体を切ってみよう

好きな位置の頂点・中点・内分点を選んで、3D の立方体を実際に切れるツール。切り口の形が正三角形・正六角形・台形・ひし形…どう変わるのか、自分の手で確かめられます。最大3回まで切断できて、立体を分けて中身も観察できる。

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問題一覧

難易度:★★★★★★やさしい★★★★★★★標準★★★★★★★むずかしい

よくある質問

Q. 立体切断は中学受験のいつ習う?

中学受験算数では小学5年生の終わりから6年生にかけて扱う単元です。空間図形のなかでも難関校(開成・桜蔭・麻布・渋幕・筑駒・灘など)で頻出のテーマで、中学受験を目指すなら必須の単元です。

Q. 立体切断のコツは?

解法は次の3原則にほぼ集約されます。①同じ面の上にある2点を直線で結ぶ、②向かい合う面には平行な切り口がつく、③切り口が閉じないときは立体の辺と切断面の辺を立体の外までのばして交点を作る。①→②→③の順に試すのが基本です。本問題集ではすべての解説をこの3原則に沿って書いています。

Q. 立方体の切断面はどんな形になる?

三角形〜六角形までの範囲です。具体的には正三角形・二等辺三角形・長方形・正方形・ひし形・平行四辺形・台形・等脚台形・五角形・六角形が出てきます。直角三角形・直角二等辺三角形・正五角形にはなりません。正六角形になるのは、立方体の6つの辺の中点を通る切り口のときだけです。

Q. 立方体の展開図は何種類?

全部で11種類あります。1-4-1型(6種)、1-3-2型(3種)、3-3型(1種)、2-2-2型(1種)の4グループに分類されます。本問題集では11パターンすべてを3Dで折り畳んで確認できます。

Q. 3Dで回しても切り口がイメージできないときは?

「自由切断ツール」で自分の手で点を打って切ってみるのがおすすめです。中点・頂点・好きな比の内分点を選んで立方体を切り、最大3回まで切断したり立体を分けて中身を観察できます。点の位置を1つ動かすだけで切り口の形が変わるので、「なぜこの形になるのか」が体感的に理解できます。

Q. 塾や問題集と併用できる?

はい。本問題集は無料・登録不要で、塾のテキストや市販の問題集と並行して使えます。塾の問題で切り口の形がイメージできなかったときに、同じパターンの問題を本サイトで3Dで確かめてから戻る、という使い方が効果的です。印刷用ワークシートも用意しています。