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사고력 · 초6-1 입체도형의 부피

문제

복잡한 입체도형의 부피

입체도형 두 개가 그려져 있습니다. (1)은 계단이 한 단 있는 모양입니다. (2)는 지붕이 있는 집 모양입니다. 두 입체도형의 부피를 각각 구합니다.
(1) 7 cm 8 cm 4 cm 3 cm 5 cm (2) 2 cm 2 cm 4 cm 5 cm
내 답
풀이 과정
전략 작은 문제로 쪼개기 — 두 입체도형은 자기 이름이 붙은 부피 공식이 없습니다. 하지만 둘 다 기둥입니다. 평평한 면 하나를 뒤로 5 cm 끌고 간 모양이지요. 그러니 까다로워 보이는 입체 문제가 모두 평면 넓이 하나에 5를 곱하는 문제로 줄어듭니다. 이것이 작은 문제로 쪼개는 지점입니다. (1)의 계단은 관점을 바꾸어 봅니다. 두 덩어리를 더하는 대신, 계단을 감싸는 가로 8, 깊이 5, 높이 7인 커다란 직육면체에서 오른쪽 위로 베어 문 부분을 빼는 것입니다. (2)의 집은 빼기보다 더하기가 쉽습니다. 지붕과 벽이 이미 깔끔한 삼각기둥과 깔끔한 직육면체로 나뉘어 있기 때문입니다. 앞면에 자르는 선을 직접 그어 보면 이 쪼개기가 눈에 보입니다.
1STEP 1

두 입체도형이 모두 기둥임을 알아보기

둘 다 기둥이라 앞면 넓이 곱하기 깊이입니다.

(부피) = (앞면의 넓이) × (깊이)
2STEP 2

(1) 적혀 있지 않은 두 길이 되찾기

(1)의 적히지 않은 길이는 4 cm씩입니다.

8 - 4 = 4 cm (높은 부분의 가로), 7 - 3 = 4 cm (계단이 올라간 높이)
3STEP 3

(1) 파인 곳을 메웠다가 다시 빼기

메웠다가 빼면 200 cm³입니다.

8 × 5 × 7 - 4 × 5 × 4 = 280 - 80 = 200 cm³
4STEP 4

(1) 두 덩어리로 쪼개어 확인하기

두 덩어리로 쪼개도 200 cm³입니다.

4 × 5 × 7 + 4 × 5 × 3 = 140 + 60 = 200 cm³ ✓
5STEP 5

(2) 오각형에서 직사각형 부분의 넓이 구하기

(2)의 직사각형 부분은 8 cm²입니다.

4 × 2 = 8 cm²
6STEP 6

(2) 지붕 삼각형의 넓이 구하기

지붕 삼각형은 4 cm²입니다.

4 × 2 ÷ 2 = 8 ÷ 2 = 4 cm²
7STEP 7

(2) 오각형의 넓이에 깊이를 곱하기

합에 깊이를 곱하면 60 cm³입니다.

(8 + 4) × 5 = 12 × 5 = 60 cm³, (4 × 2 ÷ 2) × 5 + 4 × 5 × 2 = 20 + 40 = 60 cm³
정답
200, 60 cm³
280 − 80 = 200, 12 × 5 = 60
단위부터 맞습니다. cm끼리 세 번 곱했으니 두 답 모두 cm³입니다. 크기도 있어야 할 자리에 있습니다. 입체도형 (1)은 그것을 감싸는 8 × 5 × 7 = 280 cm³인 직육면체보다 작고, 아래에 깔린 8 × 5 × 3 = 120 cm³인 판보다는 커야 하는데 200은 120과 280 사이에 있습니다. 입체도형 (2)는 그것을 감싸는 4 × 5 × 4 = 80 cm³인 직육면체보다 작고 벽 부분만인 4 × 5 × 2 = 40 cm³보다는 커야 하는데 60이 40과 80 사이에 있습니다. 게다가 지붕이 벽 부피의 딱 절반만큼을 보태고 있는데, 이것은 삼각형이 직사각형의 절반이라는 사실과 그대로 들어맞습니다. 두 입체 모두 서로 다른 두 방법으로 계산해 보았습니다. (1)은 빼기와 더하기로, (2)는 앞면 전체 넓이로 한 번, 두 기둥으로 나누어 한 번 계산했고 두 짝 모두 답이 같았습니다.
핵심 정리

앞에서 뒤까지 모양이 변하지 않는 입체는 평평한 넓이 하나를 뒤로 끌고 간 것일 뿐입니다. 그 넓이를 조각을 더해서든 빠진 부분을 빼서든 구한 다음, 깊이를 곱하면 끝납니다.

  • 두 입체도형이 모두 기둥임을 알아보기
  • (1) 적혀 있지 않은 두 길이 되찾기
  • (1) 파인 곳을 메웠다가 다시 빼기
  • (1) 두 덩어리로 쪼개어 확인하기
  • (2) 오각형에서 직사각형 부분의 넓이 구하기
  • (2) 지붕 삼각형의 넓이 구하기
  • (2) 오각형의 넓이에 깊이를 곱하기