投影図とは?立面図・平面図の意味をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

投影図とは?立面図・平面図の意味をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

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投影図とは

立体を真正面から見た図(立面図)と、真上から見た図(平面図)を組み合わせてかいた図です。円柱なら立面図は長方形、平面図は円になります。見えない線は点線でかきます。

読み方:とうえいず/英語:projection drawing/習う学年:中学1年(空間図形)

まなぶくん

まなぶくん

投影図って、見取図と何がちがうんですか?

合格先生

合格先生

見取図はななめから見て立体らしくかいた図。投影図は真正面と真上からまっすぐ見た図を 2 つ組み合わせたものなんだ。長さや形が正しく表れるのがいいところだよ。

この用語のポイント

  • 投影図 = 立面図(正面から)+平面図(真上から)
  • 平面図で底面の形、立面図で柱かすいかを見る
  • 見えない線は点線。2 つで決まらなければ側面図も

やさしく言うと

投影図は、立体を真正面から見た図と真上から見た図を、上下に組み合わせてかいた図です。正面から見た図を立面図、真上から見た図を平面図といいます。

  • かげ絵:かべの真正面から光を当てると、かべに立体のかげができます。投影の「投」は投げる、「影」はかげ。光を投げてできたかげの形、というイメージです。
  • 家の図面:家を建てるときは、真上から見た「平面図(間取り図)」と、正面から見た「立面図」を使います。数学の投影図と同じ考え方です。
  • 空から見た地図:地図は町を真上から見た図です。山は地図の上では等高線の輪になりますが、横から見ると三角の形に見えます。見る向きで形がちがうことがわかります。

まとめると、投影図は「立体を 2 つの向きから見た形で、平面の上に表した図」です。

真上から 正面から 立面図(正面から) 平面図(真上から) 基線
円柱の投影図:立面図は長方形、平面図は円
指さして説明するまなぶくん

まなぶくん

正面から見たら長方形、上から見たら円。2 枚そろうと円柱だとわかるんだ!

投影図の例と、まちがった例

○ 正しい投影図

  • 円柱:立面図は長方形、平面図は円
  • 円錐:立面図は三角形、平面図は円(中心に頂点の点)
  • 立方体:立面図も平面図も正方形
  • 球:立面図も平面図も円
  • 正四角すい:立面図は三角形、平面図は対角線の入った正方形

× まちがった例

  • 円錐の平面図を三角形にする(真上から見ると円)
  • 見えない線を、見える線と同じ実線でかく(見えない線は点線)
  • 立面図と平面図のはばをそろえずにかく(上下ではばをそろえる)
  • 見取図(ななめから見た図)を投影図とよぶ
  • 円柱の平面図にだ円をかく(真上から見ると正しい円)

投影図は、真正面・真上からまっすぐに見た図です。ななめから見た見取図とちがって、長さや形がそのまま表れます。だから円柱の平面図はだ円ではなく、ちゃんとした円になります。

図で見る

立面図だけでは、立体が 1 つに決まらないことがあります。円錐と正四角すいは、どちらも正面から見ると三角形です。平面図を見ると、円錐は円、正四角すいは正方形なので、見分けられます。

円錐正四角すい三角柱 立面図平面図 立面図は同じ三角形 → 平面図で見分ける
立面図が同じでも、平面図がちがえば別の立体
ハルちゃん

ハルちゃん

正四角すいの平面図の正方形に、どうして×みたいな線が入っているの?

合格先生

合格先生

真上から見ると、頂点から底面の 4 つのかどへのびる辺が見えるからだよ。その 4 本の辺が、正方形の対角線のように見えるんだ。円錐の平面図のまん中の点も、真上から見た頂点だよ。

外からは見えない線は、点線(破線)でかきます。たとえば、直方体にまっすぐ穴をあけた立体では、正面からは穴が見えません。そこで、立面図に穴のふちを点線でかき入れます。

見取図 立面図 平面図 赤い点線:見えない穴のふち 見えない線は点線(破線)でかく
正面から見えない穴のふちは、立面図に点線でかく

同じ穴でも、真上からは穴の入り口がそのまま見えるので、平面図では円を実線でかきます。正面からは穴が箱の中にかくれて見えないので、立面図では点線になります。このように、見える・見えないは見る向きごとに決まります。点線があるおかげで、「中に何かがかくれている」ことが図から読みとれます。

投影図のかき方と読み方

  • 上に立面図、下に平面図:2 つの図の間に横線(基線)をひき、立面図を上、平面図を下にかくのがふつうです。
  • はばをそろえる:立面図と平面図は、同じ立体を見ているので、横のはばが同じになります。上下にまっすぐそろえてかきます。
  • 見えない線は点線:うしろや内側にかくれた辺は、点線でかきます。
  • 2 つで決まらなければ側面図:真横から見た図を側面図といいます。立面図と平面図だけでは立体が決まらないときに、3 つ目の図としてかきます。
立体立面図(正面)平面図(真上)
円柱長方形円
円錐三角形円(中心に点)
角柱(立てたもの)長方形底面と同じ多角形
角すい(立てたもの)三角形底面の多角形+頂点からの線
球円円

投影図を読むときは、まず平面図で底面の形を見て、次に立面図で「柱」か「すい」か(上と下のはばが同じか、上がとがっているか)を見ると、立体がわかります。

テスト・入試ではこう出る

投影図は中学 1 年の空間図形で習います。定期テストでは、「投影図が表す立体の名前を答える」「見取図から投影図をかく」「投影図にかかれた長さから体積や表面積を求める」問題がよく出ます。中学受験でも、積み木などを「正面・真上・真横から見た図」から考える問題が出ます。

中学受験では、積み木(同じ大きさの立方体)を正面・真上・真横から見た図をもとに、積み木の個数を考える問題も出ます。たとえば、正面から見ても真上から見ても 2×2 の正方形に見える積み木は、多いときは 2×2×2=82\times2\times2=8 個です。少ないときは、正面から見た左右の列のそれぞれに 2 段の山が 1 か所あればよいので、2+1+2+1=62+1+2+1=6 個です。このように、見える形が同じでも、かくれた部分のちがいで個数が変わることがあります。投影図は「見えるところ」しか表さない、ということを覚えておきましょう。

例題1(立体を答える)

立面図が長方形、平面図が直角三角形である立体の名前を答えなさい。

  1. 平面図が三角形なので、真上から見ると三角形。底面が三角形の立体(三角柱か三角すい)と考えられる。
  2. 立面図が長方形なので、正面から見ると、上も下も同じはば。先がとがっていない。
  3. だから、三角すいではなく三角柱(三角形の面を上と下にして立てたもの)。

答え 三角柱

投影図 立面図平面図 答え:三角柱
平面図が三角形、立面図が長方形 → 三角柱

例題2(体積を求める)

立面図が、底辺 6cm・高さ 4cm の二等辺三角形、平面図が直径 6cm の円である立体の体積を求めなさい。円周率は π\pi とします。

  1. 立面図が三角形、平面図が円なので、立体は円錐。
  2. 平面図の円の直径 6cm から、底面の半径は 3cm。立面図の高さ 4cm が円錐の高さ。
  3. 体積 = 13×\dfrac13\times 底面積 × 高さ = 13×π×32×4=12π\dfrac13\times\pi\times3^2\times4=12\pi(cm³)。

答え 12π12\pi cm³(立面図の三角形のななめの辺 5cm は母線で、高さではありません)

4cm 6cm 3cm 立面図平面図 わかること 円錐 底面の半径 3cm 高さ 4cm 体積 = 12π cm³
円錐の投影図から、半径 3cm・高さ 4cm を読みとる
ひらめいたハルちゃん

ハルちゃん

平面図で底面、立面図で高さ。読みとる場所が決まっているんだね!

まちがえやすい点

腕でバツを作る合格先生

合格先生

円錐の立面図のななめの辺は母線で、高さではないよ!

  • 立面図と平面図を取りちがえる:立面図は正面から、平面図は真上から見た図です。「平面図」という名前から、「平らな面の図=正面の図」と思いこまないようにしましょう。
  • 見えない線を実線でかく、またはかき忘れる:かくれた辺や穴のふちは、点線でかき入れます。かき忘れると、ちがう立体に見えてしまいます。
  • 立面図の長さを、そのまま半径や高さにする:円錐の立面図の底辺は直径です。ななめの辺は母線で、高さではありません。高さは、頂点から底辺へまっすぐ下ろした長さです。
  • 立面図だけで立体を決める:三角形の立面図は、円錐にも角すいにもなります。必ず平面図も見て決めましょう。

ことばの由来

投影は、「光を投げかけて、かげ(影)をうつす」という意味の言葉です。立体に光を当てて、かべや床にうつったかげの形をかいた図、というのが投影図の考え方です。

立面図は「立っている面(かべ)」にうつした図、平面図は「平らな面(床)」にうつした図、と考えると覚えやすいです。英語では、投影を projection(プロジェクション)といいます。映画やスライドをうつすプロジェクターと同じ仲間の言葉です。

ミニ問題

問題1 立面図が三角形、平面図が円になる立体は何ですか。

答えと解き方を見る

円錐です。真上から見ると底面の円が見え、正面から見ると三角形に見えます。平面図の円の中心にある点は、真上から見た頂点です。

問題2 立面図と平面図が、どちらも正方形になる立体を 1 つ答えましょう。また、その 2 つの図だけでは立体が 1 つに決まらないのはなぜですか。

答えと解き方を見る

たとえば立方体です。でも、立面図も平面図も正方形になる立体はほかにもあります。たとえば、直角二等辺三角形を底面にした三角柱を横にねかせたものは、正面と真上からは正方形に見えて、真横から見ると三角形に見えます。このようなときは、側面図(真横から見た図)もかいて、立体を決めます。

問題3 立面図が、たて 5cm・横 4cm の長方形、平面図が直径 4cm の円である立体の体積を求めましょう。円周率は π\pi を使いましょう。

答えと解き方を見る

20π20\pi cm³ です。

  1. 立面図が長方形、平面図が円なので、立体は円柱。
  2. 平面図の円の直径 4cm から、底面の半径は 2cm。立面図のたて 5cm が高さ。
  3. 体積 = 底面積 × 高さ = π×22×5=20π\pi\times2^2\times5=20\pi(cm³)。

立面図の横 4cm は直径です。半径を 4cm にしないよう注意しましょう。

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

投影図とは簡単にいうと何ですか?

立体を真正面から見た図(立面図)と、真上から見た図(平面図)を、上下に組み合わせてかいた図です。

立面図と平面図のちがいは?

立面図は正面から見た図、平面図は真上から見た図です。ふつう立面図を上に、平面図を下にかきます。

投影図で点線は何を表しますか?

外から見えない、うしろや内側にかくれた線を表します。見える線は実線、見えない線は点線でかきます。

円錐の投影図はどうなりますか?

立面図は三角形、平面図は円になります。平面図の円の中心にある点は、真上から見た頂点です。

側面図とは何ですか?

立体を真横から見た図です。立面図と平面図だけでは立体が1つに決まらないときにかきます。

投影図は何年生で習いますか?

中学1年の空間図形で習います。

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