直方体と立方体(面・辺・頂点)
小4「直方体と立方体」を図でやさしく解説。直方体・立方体の意味、面・辺・頂点の数(面6・辺12・頂点8)、面どうし・辺どうしの垂直と平行まで、図と例題でわかります。
◎このページのゴール
直方体・立方体の特ちょうと、面・辺・頂点の数、面や辺の垂直・平行を理解できるようになる。
箱の形——直方体と立方体を、くわしく調べましょう。面・辺・頂点という3つの部分の数や、面どうし・辺どうしの垂直・平行に注目すると、立体のしくみが見えてきます。
どこでつまずいた?
あてはまるものをタップ。そこから読むと近道です。
直方体・立方体とは
- 直方体 … 6つの長方形(または長方形と正方形)で囲まれた箱の形。
- 立方体 … 6つの正方形で囲まれた箱の形(全部の辺が等しい)。
立方体は、直方体のうち「全部の辺が同じ長さ」になった特別なものです。
面・辺・頂点の数
立体の平らな部分を面、面と面が交わる線を辺、辺が集まるかどを頂点といいます。直方体も立方体も、数は同じです。
→やり方
- 面 … 6つ
- 辺 … 12本
- 頂点 … 8つ
✓理解チェック①
面どうしの垂直・平行
直方体では、面どうしの関係もきれいに決まっています。
✓コツ
- 向かい合う面 … たがいに平行(上の面と下の面など、3組)。
- となり合う面 … たがいに垂直(直角に交わる)。
辺どうしの垂直・平行
辺どうしにも、平行・垂直の関係があります。1つの辺に注目すると、
→やり方
- それに平行な辺が3本ある(同じ向きの辺)。
- それに垂直な辺もある(直角に交わる・出会う辺)。
立方体と直方体って、面や辺の数はちがうの?
数は同じ(面6・辺12・頂点8)だよ。ちがうのは「辺の長さ」。立方体は全部の辺が同じ長さで、面が全部正方形。直方体は長方形の面もあるんだ。形のなかま分けとしては、立方体は直方体の特別なものなんだよ。
✓理解チェック②
やってみよう(練習問題)
✏️ やってみよう①(基本:数)
直方体について答えましょう。
- 面はいくつ?
- 頂点はいくつ?
答えと解説を見る
- 6つ
- 8つ(辺は12本)
✏️ やってみよう②(標準:垂直・平行)
面や辺の関係を答えましょう。
- 向かい合う面どうしの関係は?
- となり合う面どうしの関係は?
答えと解説を見る
- 平行
- 垂直(直角に交わる)
✏️ やってみよう③(応用:立方体と直方体)
ちがいと特ちょうを答えましょう。
- 立方体の面は、どんな形が6つ?
- 立方体と直方体で、面・辺・頂点の数はちがう?
答えと解説を見る
- 正方形が6つ(全部の辺が等しい)
- ちがわない(どちらも面6・辺12・頂点8)。ちがうのは辺の長さ(立方体は全部同じ)
家おうちの方へ
直方体(長方形6面)と立方体(正方形6面)。数は共通で「面6・辺12・頂点8」。見取図では見えない辺を点線でかくので、点線も数えて12本、と確認させてください。面どうしは「向かい合う=平行/となり合う=垂直」、辺どうしにも平行・垂直があります。立方体は直方体の特別な形(全辺が等しい)という包含関係も大切。実物の箱で面・辺・頂点を指さし、平行・垂直を確かめると理解が深まります。
次は、立体を切り開いた「展開図」と、斜めから見た「見取図」。立体と平面を行き来する見方を身につけます。
📌 1分まとめ(声に出して読もう)
- 直方体 = 6つの長方形で囲まれた形。立方体 = 6つの正方形で囲まれた形。
- 面は6つ、辺は12本、頂点は8つ。
- 向かい合う面は平行、となり合う面は垂直。
- 立方体は、直方体のうち全部の辺が等しい特別なもの。
よくある質問
直方体・立方体とは何ですか?
直方体は6つの長方形(または長方形と正方形)で囲まれた箱の形、立方体は6つの正方形で囲まれた箱の形です。立方体は、直方体のうち全部の辺が同じ長さになった特別なものです。
直方体の面・辺・頂点はいくつありますか?
面は6つ、辺は12本、頂点は8つです。立方体も同じ数です。見取図では見えない辺は点線でかかれるので、点線の辺も数えるのがポイントです。
直方体の向かい合う面と、となり合う面はどんな関係ですか?
向かい合う面はたがいに平行で、上の面と下の面のように3組あります。となり合う面はたがいに垂直(直角に交わる)です。辺どうしにも平行・垂直の関係があります。
立方体と直方体は何がちがうのですか?
面・辺・頂点の数はどちらも同じ(面6・辺12・頂点8)で、ちがうのは辺の長さです。立方体は全部の辺が同じ長さで面がすべて正方形、直方体には長方形の面もあります。なかま分けとしては、立方体は直方体の特別なものです。
なぜ直方体の面は6つあるの?
直方体には、上下・前後・左右のように向かい合う面が3組あるからです。1組は2つの面なので、2×3=6 で面は全部で6つになります。見取図では手前の面しか見えませんが、かくれた側にも同じように面があるので、数えもれに注意しましょう。
直方体や立方体は、身のまわりのどこで見られますか?
おかしの箱やダンボール、ビルなどの建物は直方体、サイコロやつみ木は立方体の形をしています。面や辺がきちんと垂直・平行になっているので、積んだり並べたり、すきまなく箱づめしたりしやすいのです。