展開図とは?意味と見分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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展開図とは

立体の表面を、辺にそって切り開き、1 まいの平面に広げた図です。立方体の展開図は 11 種類あり、円柱の側面は長方形、円錐の側面はおうぎ形になります。

読み方:てんかいず/英語:net (of a solid)/習う学年:小学4年(立方体・直方体)・小学5年(角柱・円柱)・中学1年(角すい・円錐)

まなぶくん

まなぶくん

展開図って、どの辺を切ればいいのか、わからなくなります。

合格先生

合格先生

6 つの面がつながったままなら、どの辺を切ってもいいんだ。だから立方体の展開図は 11 種類もある。組み立てたとき重なりもすき間もないことが大事だよ。

この用語のポイント

  • 展開図 = 立体の表面を切り開いて 1 まいに広げた図
  • 立方体の展開図は 11 種類。田の字があれば×
  • 円柱の側面の横・円錐のおうぎ形の弧 = 底面の円周

やさしく言うと

展開図は、立体の表面を辺にそって切り開き、1 まいの平らな紙のように広げた図です。組み立てれば、もとの立体にもどります。

  • おかしの箱:箱ののりしろをはがして広げると、1 まいの紙になります。その形が、箱(直方体)の展開図です。
  • 牛乳パック:はさみで辺を切って開くと、長方形がつながった形になります。リサイクルに出すときに見たことがあるかもしれません。
  • トイレットペーパーのしん:まっすぐに 1 本切ると、長方形になります。円柱の側面を開くと長方形になる、ということです。

まとめると、展開図は「立体の表面を、つながったまま 1 まいに広げた図」です。

見取図 展開図 上前右 開く 上左前右後下 同じ色どうしが、組み立てると向かい合う面
立方体を切り開くと、6 つの正方形がつながった展開図になる
ひらめいたまなぶくん

まなぶくん

箱を開くと展開図、展開図を組み立てると箱。行ったり来たりできるんだ!

展開図になるもの・ならないもの

○ 展開図になる

  • 十字形にならんだ 6 つの正方形(立方体)
  • 長方形 1 つと、その上下に円 2 つ(円柱)
  • おうぎ形 1 つと円 1 つ(円錐)
  • 長方形 3 つと三角形 2 つ(三角柱)
  • 正方形 1 つと、そのまわりの二等辺三角形 4 つ(正四角すい)

× 展開図にならない

  • 正方形 6 つが一列にならんだ形(巻くと 4 面が重なり、2 面が足りない)
  • 正方形が 4 つ集まって田の字になる形をふくむもの(重なる面ができる)
  • 正方形 5 つだけの形(面が 1 つ足りない)
  • 円柱で、長方形の横の長さが底面の円周と合わないもの
  • 面がばらばらで、つながっていない図(展開図は 1 まいにつながっている)

展開図は、面の数と形が合っているだけでは足りません。組み立てたとき、重なる面がなく、すき間もないことが必要です。また、となり合う辺の長さがぴったり合っていなければいけません。

図で見る

同じ立方体でも、どの辺を切るかによって、ちがう形の展開図ができます。回したり裏返したりして重なるものを 1 つと数えると、立方体の展開図は全部で 11 種類あります。

立方体の展開図は 11 種類 1234567891011 1-4-1型 62-3-1型 33-3型 12-2-2型 1
立方体の展開図 11 種類(まん中にならぶ数で 4 グループ)
ハルちゃん

ハルちゃん

11 種類もあるなんて、全部おぼえるのは大変そう…。

合格先生

合格先生

全部まる暗記しなくても大丈夫。田の字(2×2)の形がふくまれていたら×、一列に 5 つ以上ならんでいたら×、と覚えておくと、まちがった展開図をすぐ見分けられるよ。

立方体の辺は 12 本です。展開図では、6 つの面をつなぐ辺が 5 本のこり、切り開いた辺は 7 本です(12−5=712-5=7)。どの展開図でも、この数は同じです。

向かい合う面・重なる辺の見つけ方

展開図の問題でいちばんよく出るのは、「組み立てたとき、どの面とどの面が向かい合うか」です。見つけ方のコツは 2 つあります。

  • 一列にならんだ面は、1 つとばしが向かい合う:横に「前・右・後」とならんでいたら、前と後が向かい合います。
  • まよったら、1 つの面を底にして組み立てる:底のとなりの面を立てて、のこりの面がどこに来るかを順に考えます。

もう 1 つ大事なのが、「組み立てたとき、どの辺とどの辺が重なるか」です。直角に曲がるところでは、そのかどをはさむ 2 本の辺が重なります。サイコロの目(向かい合う目の和が 7)や、立方体の表面にひいた線の問題で使います。

立体展開図の面ポイント
立方体正方形 6 つ11 種類。向かい合う面は 3 組
直方体長方形 6 つ(同じ形が 2 つずつ)向かい合う面は同じ大きさ
角柱底面 2 つ+側面(長方形)側面の横の長さの合計 = 底面のまわりの長さ
円柱円 2 つ+長方形 1 つ長方形の横 = 底面の円周
角すい底面 1 つ+三角形三角形の数 = 底面の辺の数
円錐円 1 つ+おうぎ形 1 つおうぎ形の弧 = 底面の円周、半径 = 母線

円柱と円錐の展開図

まるい面(曲面)をふくむ立体も、展開図にかけます。円柱の側面は、切り開くと長方形になります。長方形の横の長さは、底面の円のまわりにぐるっと巻きつくので、底面の円周と同じです。

3cm 5cm 側面 (長方形) 横 = 底面の円周 底面 横の長さ = 3×2×π = 6π cm(約 18.84cm)
円柱の側面は長方形。横の長さは底面の円周と同じ

円錐の側面は、切り開くとおうぎ形になります。おうぎ形の半径は円錐の母線(頂点から底面の円周までの長さ)で、弧の長さは底面の円周と同じです。このことから、おうぎ形の中心角が求められます。

テスト・入試ではこう出る

立方体・直方体の展開図は小学 4 年、角柱・円柱の展開図は小学 5 年、角すい・円錐の展開図は中学 1 年で習います。テストでは、「展開図になるものを選ぶ」「向かい合う面・重なる辺を答える」「円錐の展開図の中心角を求める」問題がよく出ます。中学受験や高校入試では、展開図の上に線をひいて、立体の表面を通る最短の長さを求める問題も出ます(展開図の上では、最短の道はまっすぐな線になります)。

例題1(向かい合う面)

下の展開図を組み立てて立方体を作ります。面ウと向かい合う面はどれですか。

  1. どれか 1 つの面を底にして、組み立てるようすを考える。ここではエを底にする。
  2. エととなり合うア・ウ・オは、立てると横の面になる。ウは左、オは前、アは後ろの面。
  3. ウにつながるイは、ウを立てるといっしょに上に来て、ふた(エと向かい合う面)になる。
  4. オの右につながるカは、オを立てると右の面になる。左の面ウと向かい合う。

答え カ(ほかに、アとオ、イとエも向かい合います)

アイウエオカ エを底にすると、ウは左の面、カは右の面
エを底にして組み立てると、ウとカが向かい合う

例題2(円錐の中心角)

母線の長さが 12cm、底面の半径が 4cm の円錐があります。この円錐の展開図で、側面のおうぎ形の中心角を求めなさい。

  1. おうぎ形の弧の長さは、組み立てると底面の円周にぴったり重なるので、底面の円周と同じ。2π×4=8π2\pi\times4=8\pi(cm)。
  2. おうぎ形の半径は母線の 12cm。半径 12cm の円の円周は 2π×12=24π2\pi\times12=24\pi(cm)。
  3. 弧の長さは円周の 8π24π=13\dfrac{8\pi}{24\pi}=\dfrac13 なので、中心角は 360∘×13=120∘360^\circ\times\dfrac13=120^\circ。

答え 120∘120^\circ(側面積は π×122×13=48π\pi\times12^2\times\dfrac13=48\pi cm²)

4cm ?° 母線 12cm 弧 = 底面の円周 = 2π×4 = 8π cm 底面
円錐の展開図:おうぎ形の弧の長さ = 底面の円周
ひらめいたハルちゃん

ハルちゃん

弧の長さが底面の円周と同じ。これさえ覚えれば中心角が出せるね!

まちがえやすい点

腕でバツを作る合格先生

合格先生

円錐のおうぎ形の半径は母線! 底面の半径とまちがえないでね。

  • 田の字をふくむ形を、立方体の展開図だと思う:正方形 4 つが 2×2 に集まると、組み立てたときに 1 つの頂点のまわりに 4 つの面が集まってしまい、重なります。立方体の 1 つの頂点に集まる面は 3 つだけです。
  • 円錐のおうぎ形の半径を、底面の半径にする:おうぎ形の半径は母線です。母線 12cm・底面の半径 4cm なら、おうぎ形の半径は 12cm です。
  • 円柱の側面の横の長さを、直径にする:横の長さは底面の円周です。半径 3cm なら、直径の 6cm ではなく、6π6\pi cm(約 18.84cm)です。
  • 展開図でとなりの面は、組み立ててもとなりだと思う:逆に、展開図ではなれている面が、組み立てるととなりになることもあります。重なる辺をたしかめながら考えましょう。

ことばの由来

展開は、「展(ひろげる)」と「開(ひらく)」を合わせた言葉です。立体をひらいてひろげた図なので、展開図といいます。

英語では、多面体の展開図を net(ネット)といいます。

ミニ問題

問題1 立方体の展開図は、全部で何種類ありますか。(回転させたり裏返したりして重なるものは、同じ 1 種類と数えます。)

答えと解き方を見る

11 種類です。まん中に 4 つ並ぶ形が 6 種類、3 つ並ぶ形が 3 種類、3 つと 3 つが段ちがいの形が 1 種類、2 つずつ階段になった形が 1 種類です。どの展開図も、切り開いた辺は 7 本、つながったままの辺は 5 本です。

問題2 底面の半径が 2cm、高さが 6cm の円柱の展開図をかきます。側面の長方形の横の長さと、側面の面積を求めましょう。円周率は π\pi を使いましょう。

答えと解き方を見る

横の長さは 4π4\pi cm、側面の面積は 24π24\pi cm² です。

  1. 側面の横の長さは、底面の円周と同じ:2×2×π=4π2\times2\times\pi=4\pi(cm)。
  2. たては高さの 6cm。面積は 4π×6=24π4\pi\times6=24\pi(cm²)。

小学校の書き方なら、横は 2×2×3.14=12.562\times2\times3.14=12.56 cm、面積は 12.56×6=75.3612.56\times6=75.36 cm² です。

問題3 母線の長さが 10cm、底面の半径が 6cm の円錐の展開図で、側面のおうぎ形の中心角を求めましょう。

答えと解き方を見る

216∘216^\circ です。

  1. おうぎ形の弧の長さ = 底面の円周 = 2π×6=12π2\pi\times6=12\pi。
  2. 半径 10 の円の円周は 2π×10=20π2\pi\times10=20\pi。弧はその 12π20π=35\dfrac{12\pi}{20\pi}=\dfrac35。
  3. 中心角は 360∘×35=216∘360^\circ\times\dfrac35=216^\circ。

近道:中心角 = 360∘×底面の半径母線=360∘×610360^\circ\times\dfrac{\text{底面の半径}}{\text{母線}}=360^\circ\times\dfrac6{10} です。

関連する公式・用語

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あわせて覚えたい用語

よくある質問

展開図とは簡単にいうと何ですか?

立体の表面を辺にそって切り開き、1枚の平らな紙のように広げた図です。組み立てるともとの立体にもどります。

立方体の展開図は何種類ありますか?

11種類です。回転させたり裏返したりして重なるものは、同じ1種類と数えます。

立方体の展開図にならない形の見分け方は?

正方形4つが田の字に集まる部分がある形や、一列に5つ以上ならぶ形は、組み立てると面が重なるので展開図になりません。

円柱の展開図の長方形の横の長さは?

底面の円周と同じです。底面の半径が3cmなら、6π cm(約18.84cm)です。

円錐の展開図の中心角はどう求めますか?

おうぎ形の弧の長さが底面の円周と同じことを使います。中心角は、360度×底面の半径÷母線で求められます。

展開図は何年生で習いますか?

立方体・直方体は小学4年、角柱・円柱は小学5年、角すい・円錐は中学1年で習います。

出典・参考

  • 文部科学省「小学校学習指導要領(平成29年告示)解説 算数編」第4学年・第5学年 B 図形(立体図形)
  • 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