ねじれの位置とは?意味と見つけ方をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

ねじれの位置とは?意味と見つけ方をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

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ねじれの位置とは

空間にある 2 本の直線が、交わらず、平行でもないときの位置の関係です。立体交差の上の道と下の道のように、すれちがっている 2 直線で、どの 1 つの平面にものりません。

読み方:ねじれのいち/英語:skew lines/習う学年:中学1年(空間図形)

まなぶくん

まなぶくん

交わらない 2 本の直線って、平行のことじゃないんですか?

合格先生

合格先生

平面の上ならそうだね。でも空間では、交わらないのに平行でもない 2 直線がある。立体交差の道みたいな関係で、これをねじれの位置というんだ。

この用語のポイント

  • ねじれの位置 = 交わらない + 平行でもない
  • 同じ平面にのらない 2 直線。空間だけでおこる
  • さがし方:平行と交わる辺をのぞいたのこり

やさしく言うと

ねじれの位置は、空間にある 2 本の直線が、交わらないうえに、平行でもないときの位置の関係です。「すれちがっている 2 本の直線」と考えるとわかりやすいです。

  • 立体交差の道:地面の道の上を、橋の道が別の向きに通っています。上から見ると交差して見えますが、実際は高さがちがうので、ぶつかりません。向きもちがうので、平行でもありません。
  • 教室の天井と床の線:天井の、黒板と平行な線と、床の、黒板に向かってのびる線。どこまでのばしても交わらず、向きもちがいます。
  • 2 本のえんぴつ:机の上に 1 本、その上に、ふれないように別の向きでもう 1 本かざすと、ねじれの位置になります。

まとめると、ねじれの位置は「どの 1 つの平面にものらない 2 直線」です。平面の上ではおこらず、空間だけでおこる関係です。

はなれている ℓ(下の道) m(橋の上の道) 交わらない + 平行でもない = ねじれの位置
上の道 m と下の道 ℓ は、交わらず、平行でもない(ねじれの位置)
ひらめいたまなぶくん

まなぶくん

上から見ると交差してるのに、ぶつからない。これがねじれの位置なんだ!

ねじれの位置の例と、そうではないもの

○ ねじれの位置

  • 立方体の辺 AB と辺 CG(交わらず、向きもちがう)
  • 立体交差の上の道と下の道(高さも向きもちがう)
  • 三角柱 ABC-DEF の辺 AB と辺 CF
  • 正四角すい O-ABCD の辺 OA と辺 BC
  • 立方体の辺 AB と対角線 DG(面をまたいでいる)

× ねじれの位置ではないもの

  • 立方体の辺 AB と辺 DC(同じ面の向かい合う辺。平行)
  • 立方体の辺 AB と辺 BF(B で交わる)
  • 立方体の辺 AB と辺 HG(はなれているが、向きが同じなので平行)
  • ノートの上にかいた 2 本の線(同じ平面の上なので、交わるか平行)
  • 正四角すいの辺 OA と辺 OC(頂点 O で交わる)

「はなれている」だけでは、ねじれの位置とは言えません。AB と HG は、立方体の反対がわにあってはなれていますが、向きが同じなので平行です。ねじれの位置かどうかは、交わるかと向きが同じかの 2 つで決まります。

図で見る

立方体の辺で考えてみましょう。辺 AB をもとにして、のこりの 11 本の辺を「平行」「交わる」「ねじれの位置」に分けます。

ABCDEFGH 辺 AB(もとにする辺) 平行(3本)DC・EF・HG 交わる(4本)AD・BC・AE・BF ねじれ(4本)CG・DH・EH・FG 点線は、見えない辺
立方体の辺 AB と、平行・交わる・ねじれの位置にある辺

12 本の辺は、AB 自身(1 本)、平行(3 本)、交わる(4 本)、ねじれの位置(4 本)に、ちょうど分かれます。1+3+4+4=121+3+4+4=12 です。どの辺をもとにしても、立方体ならこの本数は同じです。

ハルちゃん

ハルちゃん

ねじれの位置の辺を、もれなくさがすコツはありますか?

合格先生

合格先生

先に「平行な辺」と「交わる辺」をさがして、のこったものがねじれの位置だよ。いきなりねじれの位置をさがすより、ずっともれにくいんだ。

空間にある 2 本の直線の関係は、次の 3 つのどれかです。

交わる同じ平面の上平行同じ平面の上ねじれの位置同じ平面にのらない 平面の上では、この2つだけ 空間だけで起こる
交わる・平行は同じ平面の上。ねじれの位置は同じ平面にのらない

「交わる」と「平行」は、2 直線が同じ平面の上にあるときの関係です。ノートや黒板のような平面の上では、この 2 つしかありません。ねじれの位置は、2 直線が同じ平面にのらないときにだけおこります。

空間の位置関係のまとめ

中学 1 年の空間図形では、直線と直線のほかに、直線と平面、平面と平面の位置関係も学びます。ねじれの位置は、そのうちの「直線と直線」に出てくる言葉です。

組み合わせ位置関係立方体での例
直線と直線交わる/平行/ねじれの位置AB と BC は交わる、AB と DC は平行、AB と CG はねじれ
直線と平面直線が平面上にある/交わる/平行AB は面 ABCD の上、AE は面 EFGH と交わる、AB は面 EFGH と平行
平面と平面交わる/平行面 ABCD と面 ABFE は交わる、面 ABCD と面 EFGH は平行

ねじれの位置は「直線と直線」のときだけの言葉です。直線と平面、平面と平面には、ねじれの位置はありません。

見分ける順番は、次のようにするとまちがえません。

  1. 2 直線が交わるか(立体の辺なら、同じ頂点につながっているか)を見る。
  2. 交わらないなら、同じ面の上にあるか、向きが同じかを見る。同じなら平行。
  3. どちらでもなければねじれの位置。

テスト・入試ではこう出る

ねじれの位置は、中学 1 年の空間図形で習います。定期テストや高校入試では、立方体・直方体・三角柱・角すいの見取図を見て、「辺○○とねじれの位置にある辺をすべて答えなさい」「何本ありますか」という形でよく出ます。高校の数学では、ねじれの位置にある 2 直線のなす角も考えます。

例題1(辺をさがす)

三角柱 ABC-DEF(上の面 ABC、A の真下が D、B の真下が E、C の真下が F)で、辺 AB とねじれの位置にある辺をすべて答えなさい。

  1. まず、AB と平行な辺をさがす:向かい合う長方形の面にある DE(1 本)。
  2. 次に、AB と交わる辺をさがす:A でつながる AC・AD、B でつながる BC・BE(4 本)。
  3. 辺は全部で 9 本。AB 自身と、1・2 でさがした辺をのぞいたのこりが、ねじれの位置。

答え CF・DF・EF の 3 本(たしかめ:1+1+4+3=91+1+4+3=9)

ABCDEF 辺 AB 平行:DE 交わる:AC・BC    AD・BE ねじれ:CF・DF・EF 9 本 = 1+1+4+3
三角柱では、AB とねじれの位置にある辺は CF・DF・EF の 3 本

例題2(発展:なす角)

立方体 ABCD-EFGH で、辺 AB と、面の対角線 DG のなす角を求めなさい。

  1. AB と DG は、交わらず、平行でもないので、ねじれの位置にある。
  2. ねじれの位置にある 2 直線のなす角は、一方を平行に動かして、もう一方と交わらせたときの角で考える。
  3. DG を平行に動かすと、A を通る面の対角線 AF に重なる(D→G と A→F は、どちらも「右へ 1 辺・下へ 1 辺」進む向き)。
  4. 正方形 ABFE で、AF は対角線なので、角 BAF は 90∘÷2=45∘90^\circ\div2=45^\circ。

答え 45∘45^\circ

ABCDEFGH 45° ABとDG はねじれの位置 DG を平行に動かすと AF(点線)に重なる なす角 = 角 BAF = 45°
DG を平行に動かして AF に重ねると、なす角は 45°
ひらめいたハルちゃん

ハルちゃん

平行に動かして重ねれば、ねじれの位置でも角が測れるんだね!

まちがえやすい点

腕でバツを作る合格先生

合格先生

空間では「交わらない=平行」とはかぎらないよ! 向きがちがえばねじれの位置だ。

  • 「交わらない=平行」と決めつける:平面の上なら正しいのですが、空間ではちがいます。立方体の AB と CG は交わりませんが、平行ではありません(ねじれの位置)。
  • 見取図で重なって見える辺を「交わる」とする:見取図の上で線が交差していても、実際の立体では交わっていないことがあります。交わるのは、同じ頂点につながっている辺(または同じ面の上でのばして交わる辺)です。
  • はなれている平行な辺を、ねじれの位置に入れる:立方体の AB と HG は、はなれていますが同じ向きなので平行です。ねじれの位置ではありません。
  • 点線の辺(見えない辺)を数えわすれる:見取図の点線は、うしろにかくれた辺です。立方体の AB とねじれの位置にある DH・EH は、ふつう点線でかかれます。答えるときは、点線の辺も必ず調べましょう。
  • 平面図形の問題で「ねじれの位置」を使う:同じ平面の上の 2 直線は、交わるか平行かのどちらかです。ねじれの位置は、空間だけの言葉です。

ことばの由来

「ねじれ」は、ひもなどが「ねじれる」の「ねじれ」です。2 本の直線が、同じ平面にのらないようにずれて、よじれたような位置にあることを表しています。

英語では skew lines(スキュー ラインズ)といいます。skew は「ななめの」「ゆがんだ」という意味です。

ミニ問題

問題1 立方体 ABCD-EFGH(上の面 ABCD、A の真下が E)で、辺 AE とねじれの位置にある辺を、すべて答えましょう。

答えと解き方を見る

BC・CD・FG・GH の 4 本です。

  1. 平行な辺:BF・CG・DH(3 本)。
  2. 交わる辺:A でつながる AB・AD、E でつながる EF・EH(4 本)。
  3. のこりの BC・CD・FG・GH が、ねじれの位置です。

たしかめ:1+3+4+4=121+3+4+4=12 で、立方体の辺の数 12 本と合います。

問題2 次の文は正しいですか。「空間で、交わらない 2 本の直線は、平行である。」

答えと解き方を見る

正しくありません。空間では、交わらない 2 直線は「平行」か「ねじれの位置」のどちらかです。立体交差の道のように、交わらなくても平行でないことがあります。「交わらない=平行」が言えるのは、2 直線が同じ平面の上にあるときだけです。

問題3 正四角すい O-ABCD(底面は正方形 ABCD、頂点は O)で、辺 OA とねじれの位置にある辺を、すべて答えましょう。

答えと解き方を見る

BC と CD の 2 本です。

  1. 辺は全部で 8 本(OA・OB・OC・OD・AB・BC・CD・DA)。
  2. O でつながる OB・OC・OD、A でつながる AB・DA は、OA と交わります。
  3. OA と平行な辺はありません。
  4. のこりの BC・CD は、OA と交わらず平行でもないので、ねじれの位置です。

角すいでは、頂点からのびる辺どうしはすべて頂点で交わるので、ねじれの位置になるのは底面の辺だけです。

関連する公式・用語

公式辞典で、くわしい証明と例題を見る

あわせて覚えたい用語

よくある質問

ねじれの位置とは簡単にいうと何ですか?

空間にある2本の直線が、交わらず、平行でもないときの位置関係です。立体交差の上の道と下の道のような関係です。

ねじれの位置にある辺の見つけ方は?

まず平行な辺と交わる辺をさがし、それ以外ののこりの辺を答えます。見えない点線の辺も忘れずに調べます。

立方体で、1本の辺とねじれの位置にある辺は何本ですか?

4本です。12本の辺は、その辺自身1本、平行3本、交わる4本、ねじれの位置4本に分かれます。

平面の上でねじれの位置になることはありますか?

ありません。同じ平面の上の2直線は、交わるか平行かのどちらかです。ねじれの位置は空間だけでおこります。

ねじれの位置にある2直線のなす角はどう考えますか?

一方の直線を平行に動かして、もう一方の直線と交わらせたときの角を、なす角とします。

ねじれの位置は何年生で習いますか?

中学1年の空間図形で習います。立方体や角柱の辺をさがす問題がよく出ます。

出典・参考

  • 文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編」第1学年 B 図形(空間図形)

最終更新:2026年10月13日/作成:大学受験合格大作戦