\【中学受験】立体図形が “伸び悩みの壁” になっていませんか?/

中学受験の算数で、最も「家庭では教えにくい」と言われるのが立体図形です。
- 平面図だけではイメージできない
- 切断・回転・展開図が頭に入らない
- 問題文と図が一致しない
- 点数が安定しない
こうした悩みは、“見て・触って・動かして理解できる教材”を使うと、驚くほど改善します。
家庭学習でも、立体図形が“実際に目の前で動かせる”ことで、
子どもたちの理解スピードが一気に変わります。
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はじめに|「ヒポクラテスの三日月 中学受験」と検索した保護者へ
ヒポクラテスの三日月とは?
「ヒポクラテスの三日月」と聞くと、
「え、算数なの?」「医学のヒポクラテスと関係あるの?」と戸惑う方も多いと思います。
ここでいうヒポクラテスは、古代ギリシャの数学者ヒオスのヒポクラテスのことで、
半円と半円にはさまれた“細長い三日月形”の図形を指します。
- ある直角三角形を用意する
- その三角形の各辺を直径とする半円を描く
- いくつかの半円を重ね合わせたときにできる“はみ出した部分”が「ヒポクラテスの三日月」
というイメージです。
最大のポイントは、
「ヒポクラテスの三日月の面積=もとの直角三角形の面積」になる
という、とても不思議で美しい性質をもっていることです。
中学受験との関係|名前そのものは出なくても考え方が役立つ
「ヒポクラテスの三日月 中学受験」と検索しているということは、
- 難関校の過去問や塾のテキストで見かけた
- 図形が苦手で、解説を読んでもピンとこなかった
- 子どもにどう説明したらよいか分からず、親御さんが先に勉強したい
という状況かもしれません。
実は、中学受験本番で「ヒポクラテスの三日月」という名前がそのまま出題されることは多くありません。
しかし、
- 円や扇形の面積
- 直角三角形と半円の関係
- 「複雑な図形を、足し算・引き算で分けて考える」力
を鍛える題材として、難関校の図形問題や応用講座でよく扱われるテーマです。
「名前そのものを覚えること」が目的ではなく、
考え方(算数力)を身につけるきっかけとして捉えると、ぐっと分かりやすくなります。
図形の基本から整理|円と直角三角形の復習
円の面積・扇形・半円の基本
ヒポクラテスの三日月は、「円+直角三角形」が主役です。
まずは、中学受験で必須となる基本をサッと整理しておきましょう。
- 円の面積: 半径×半径×π(r²π)
- 半円の面積: 円の半分=r²π ÷ 2
- 扇形の面積: (中心角÷360°)× r²π
この3つがしっかり入っていれば、ヒポクラテスの三日月の理解もスムーズです。
直角三角形と半円の関係
もうひとつ大事なのが、
直径を斜辺にもつ半円の中に、直角三角形がぴったり入るという事実です。
- 直径ABをもつ半円を描く
- ABのどこかに点Cをとり、AC・BCを結ぶと三角形ABCができる
- このとき、角Cは必ず直角になる(円周角の性質)
この性質は、中学受験の典型問題でもよく使われます。
「ヒポクラテスの三日月」も、
直角三角形の3辺を直径とする半円を組み合わせてできる図形なので、
ここをふわっとでもいいので親御さんが押さえておくと、解説がグッと読みやすくなります。
中学受験でよく出る「円+三角形」問題
「ヒポクラテスの三日月 中学受験」と検索する方は、
- 半円の中に直角三角形が入っている図
- 円と三角形が重なった図形の面積
- 三日月のような形(いわゆるルーネ:lune)が出てくる問題
をテキストや過去問で見かけていることが多いです。
こうした問題では、
- 「図形の足し算・引き算」で面積を求める
- 直径・半径・直角三角形の関係を利用する
- 扇形の比(中心角の比)で面積比を求める
といった発想が求められます。
この「図形の分解・合成」の考え方こそが、ヒポクラテスの三日月の“本体”なのです。
ヒポクラテスの三日月の作り方と面積のなぞ
作図ステップ|ヒポクラテスの三日月を描いてみよう
実際に、「ヒポクラテスの三日月」の基本形を作る流れを、簡単に言葉で追ってみましょう。
- 直角三角形ABCを用意する
- 角Cが直角、ABが斜辺です。
- 斜辺ABを直径とする半円を描く
- 半径はABの半分。
- 両辺AC・BCを直径とする半円を、それぞれ外側に描く
- 一方は、三角形の外側に膨らむように。
- もう一方も、外側に膨らむように描きます。
- 斜辺側の半円から、両端の半円が重なる部分を取り除く
- そうすると、細長い“三日月型”の部分が残ります。
- これが「ヒポクラテスの三日月」です。
三日月の形そのものはそこまで重要ではなく、
「半円どうしの足し算・引き算でできている」という構造がポイントになります。
なぜ「三日月の面積=三角形の面積」になるのか(直感的な説明)
中学受験の段階では、
どうして三日月の面積が、もとの直角三角形の面積とぴったり同じになるの?
という疑問に、できるだけ式を使わずにイメージで説明できると理想的です。
ざっくり言うと、
- 三日月部分は「大きな半円」から「2つの小さな半円の一部」を引いてできている
- 一方、直角三角形も、辺の長さと円の半径との関係で、ちょうどその差と同じ面積になる
ということです。
イメージとしては、
- 大きな半円を“ピザ”だと考える
- そのピザの端っこを、小さな半円2つ分だけ切り取る
- 残った形(三日月部分)が、もとの三角形の面積と同じになるように、三角形の辺の長さ(直径)が決まっている
といった感じです。
実際には、三平方の定理(a²+b²=c²)を使って示すことが多く、中学受験の範囲を少し超えます。
小学生には、
- 「半円を組み合わせると、三角形と同じ面積になる“ふしぎな三日月”がある」
- 「円の面積を足したり引いたりして、三角形と同じ面積を作れる」
というストーリーを楽しむだけでも十分です。
少しだけ本格的に|面積計算の流れを中学受験レベルで
中学受験の上位層や、数学好きのお子さん向けに、
「流れだけ」を簡単に紹介しておきます(細かい計算は省略してOKです)。
- 三角形の各辺の長さを a, b, c とする(c が斜辺)
- 半円の面積は、それぞれ
- (a²π) / 8, (b²π) / 8, (c²π) / 8 のように書ける
- 大きな半円から小さい半円を引いた三日月の面積は
- (c² − a² − b²)×(π/8) になる
- 直角三角形のときは a²+b²=c² なので、
- c² − a² − b² = 0 になりそうですが、
- 実際は「どの部分を引くか」によって三日月が残る構造になる
……と、本格的にやろうとすると、中学受験の範囲を超えてしまいます。
ここで大事なのは、
「式の世界でも、半円の面積の足し算・引き算で三角形の面積を表せる」
という構造を感じてもらうことです。
中学受験で活きる「ヒポクラテスの三日月的」な図形センス
複雑な図形を“足し算・引き算”で分ける力
実際の中学受験では、「ヒポクラテスの三日月」という名前が出なくても、
- 円と三角形が組み合わさった図
- 半円と長方形・直角三角形の組み合わせ
- 一部がくり抜かれた図形の面積
など、複雑な図形を分解して考える問題が多く出題されます。
ここで問われているのは、
- 「どの図形を足すと、この形になるか」
- 「どの部分を引けば、欲しい部分だけが残るか」
という、“ヒポクラテスの三日月的”な発想です。
こうした問題を通して、
- 図形を「ひとつの塊」としてではなく、「いくつかの基本図形の組み合わせ」として見る
- 面積の足し算・引き算で整理する
という図形センスが育ちます。
比と相似・扇形の比を使った面積問題
「ヒポクラテスの三日月 中学受験」の関連問題として、
- 扇形の中心角の比で面積比を出す
- 相似な三角形の面積比を利用して、円の一部の面積を求める
といった応用問題もよく見られます。
たとえば、
- 半円の中に相似な直角三角形がいくつも並んでいる
- それぞれの三角形から作られる“三日月型”の合計面積を求める
といった過去問レベルの問題では、
- 相似比 → 面積比
- 中心角の比 → 扇形の面積比
をセットで使う必要があります。
「比で面積を処理する」感覚をもつことで、計算量をぐっと減らすことができます。
難関校の過去問イメージ|直接は出なくても同じ発想が問われる
ヒポクラテスの三日月をそのまま扱った問題は、
難関校の入試や、塾のオリジナル問題として時々見られますが、頻度は高くありません。
一方で、
- 「三日月っぽい形の面積」
- 「円の一部+三角形の一部」
- 「くり抜かれた部分をうまく足したり引いたりする問題」
という形で、同じ発想を使う図形問題は毎年のように出題されています。
したがって、
「ヒポクラテスの三日月を覚える」ことよりも、
「ヒポクラテスの三日月的な発想を身につける」
ことが、中学受験の算数力アップにつながります。
家庭でできる図形トレーニングと声かけ
コンパスと方眼ノートで「三日月」を一緒に描く
図形が苦手なお子さんほど、
「文章だけ」や「黒板の図だけ」で理解するのは難しいものです。
ヒポクラテスの三日月に限らず、円・扇形の問題は、
- コンパスで円を描く
- 直角三角形を描く
- 半円を重ねて、三日月型を自分の手で作ってみる
という体験をするだけで、理解の深さがまったく変わります。
方眼ノートに、
- 半径を変えた円
- 直角三角形と半円
- 三日月型の図形
を親子で描いていくと、図形への苦手意識がやわらぎ、算数力の土台が育っていきます。
平面図形から立体図形へ|空間認識を育てる遊び
ヒポクラテスの三日月は平面図形ですが、
図形が苦手なお子さんは、たいてい立体図形(体積・切断・展開図・投影図)もまとめて苦手です。
家庭では、
- 折り紙で展開図を作って立方体や三角柱を組み立てる
- 箱を切って「切断面」を観察する
- 積み木やブロックで体積を数える
といった遊びを通して、空間認識を育てていくのがおすすめです。
もし立体図形が本格的な壁になっている場合は、
頻出の立体図形をまとめて扱える「中学受験 立体図形完全制覇セット」のような教材で、
- 見る
- 触る
- 動かしてみる
という体験を増やすのも一つの方法です。
平面図形の感覚と立体図形の感覚はつながっているので、どちらかが伸びるともう一方も伸びやすくなります。
「知らない名前が出ても大丈夫」と伝える
最後に、保護者の方にぜひ覚えておいていただきたいのは、
「ヒポクラテスの三日月みたいな“知らない名前”が出ても、解けなくてOK」
というメッセージです。
中学受験の問題には、
- 名前は難しそうだけれど、中身は基礎の組み合わせ
- ストーリーは凝っているけれど、やることは「面積の足し算・引き算」だけ
という問題がたくさんあります。
お子さんには、
- 「知らない言葉が出てきても、まずは図をよく見るところから始めよう」
- 「焦らなくて大丈夫。少しずつ慣れていけば必ず解けるようになるよ」
と、安心できる声かけをしてあげてください。
まとめ|ヒポクラテスの三日月は“図形の考え方の象徴”
「ヒポクラテスの三日月 中学受験」というキーワードには、
- 難しそうな名前の図形が出てきて不安
- 円や三角形の面積に苦手意識がある
- 子どもにどう説明すれば良いか分からない
という保護者の悩みが詰まっています。
この記事でお伝えしたかったのは、
- ヒポクラテスの三日月は、「円+直角三角形」の組み合わせから生まれた三日月型の図形
- 中学受験では、名前そのものよりも、図形を足し算・引き算で分ける発想が重要
- 円・扇形・半円の面積、相似や比の考え方が、そのまま入試の図形問題や過去問で役立つ
- コンパスや具体物を使って「描く・触る」経験を増やすことで、図形への苦手意識は必ずやわらぐ
ということです。
ヒポクラテスの三日月は、
“図形の世界は、見方を変えると不思議な関係がたくさん隠れている”
ことを教えてくれる、ちょっとした「図形の宝物」のような存在です。
完璧に理解しようとしなくて構いません。
「円と三角形を組み合わせて、こんなおもしろい三日月が作れるんだね」
と親子で楽しみながら、少しずつ図形の世界に慣れていきましょう。
その積み重ねが、やがて過去問に立ち向かう大きな算数力につながっていきます。
\【中学受験】立体図形が “伸び悩みの壁” になっていませんか?/

中学受験の算数で、最も「家庭では教えにくい」と言われるのが立体図形です。
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