サイコロの規則性では、図の視点のまま数える場合と、裏側まで回って数える場合を区別します。問53〜56を、見える面を足す方法と、全部から見えない面を引く方法で解説します。
最初に、数える範囲とサイコロの性質を確認
それぞれの問題で、次の2通りの目の合計を求めます。ここでいう「目の数」は、面の枚数ではなく、点の個数の合計です。
- 図と同じ視点のまま、見えている面にある目の合計。
- 視点を移動してよいとき、外側から数えられるすべての面にある目の合計。ただし、地面に接する面は含めません。
サイコロどうしがくっつく面も、外側からは見えないので数えません。サイコロの向かい合う面の目の和は7、6面全部の目の和は21です。
\[ 1+6=2+5=3+4=7,\qquad 1+2+3+4+5+6=21 \]
(2)には、外側の面を直接足す方法と、「全部の目の合計から、見えない面を引く」方法があります。図では、どのサイコロも問題図と同じ向きで並んでいます。
問53:縦に1列積む
上の面が1、手前が2、右側が3のサイコロを、図のように縦に\(n\)個積みます。上の(1)(2)を、それぞれ\(n\)を使った式で表しなさい。

手前の2と右側の3が、それぞれ\(n\)枚ずつ見えます。上の1は、いちばん上の1枚だけです。
\[ (2+3)n+1=\boxed{5n+1} \]
解法1:外側の面を直接数える
視点を変えると、手前の2、右側の3に加えて、奥の5、左側の4も数えられます。1段の側面の目の合計は\(2+3+5+4=14\)です。これが\(n\)段分あり、上面の1を加えます。
\[ (2+3+5+4)n+1=\boxed{14n+1} \]
解法2:全部から接する面と底面を引く
サイコロは\(n\)個なので、全部の目は\(21n\)です。上下のつなぎ目1か所では、下のサイコロの上面1と、上のサイコロの底面6が隠れ、合計7を引きます。つなぎ目は\(n-1\)か所です。さらに、地面に接する底面6を引きます。
\[ 21n-7(n-1)-6=21n-7n+7-6=\boxed{14n+1} \]
問54:横2個をn段積む
問53と同じ向きのサイコロを、図のように横2個、縦\(n\)段に積みます。上の(1)(2)を、それぞれ\(n\)を使った式で表しなさい。

手前の2が1段に2枚、右側の3が1段に1枚見えます。上の1は2枚です。
\[ (2+2+3)n+1+1=\boxed{7n+2} \]
解法1:外側の面を直接数える
1段の側面は、手前の2が2枚、奥の5が2枚、左右が3と4です。合計は\(2+2+3+5+5+4=21\)。上面の1が2枚あるので、最後に2を加えます。
\[ (2+2+3+5+5+4)n+2=\boxed{21n+2} \]
解法2:全部から接する面と底面を引く
個数は\(2n\)個なので、全部の目は\(21\times2n\)です。横のつなぎ目が各段1か所ずつで\(n\)か所、縦のつなぎ目が2列それぞれ\(n-1\)か所あります。
\[ n+2(n-1)=3n-2 \]
どのつなぎ目でも、隠れる2面の合計は7です。地面には6の面が2枚接するので、さらに12を引きます。
\[ 21\times2n-7(3n-2)-12=42n-21n+14-12=\boxed{21n+2} \]
問55:横に1列並べる
上の面が3、手前が2、左側が1のサイコロを、図のように横に\(n\)個並べます。上の(1)(2)を、それぞれ\(n\)を使った式で表しなさい。

上の3と手前の2が、それぞれ\(n\)枚ずつ見えます。左端の1は1枚です。
\[ (2+3)n+1=\boxed{5n+1} \]
解法1:外側の面を直接数える
上の3、手前の2、奥の5が、それぞれ\(n\)枚ずつあります。左端の1と右端の6は、両端を合わせて7です。
\[ (2+3+5)n+(1+6)=\boxed{10n+7} \]
解法2:全部から接する面と底面を引く
全部の目は\(21n\)。横のつなぎ目は\(n-1\)か所で、各つなぎ目で1と6の合計7が隠れます。上面が3なので、底面は4です。底面は\(n\)枚あります。
\[ 21n-7(n-1)-4n=21n-7n+7-4n=\boxed{10n+7} \]
問56:奥行き2個、横n列に並べる
問55と同じ向きのサイコロを、図のように奥行き2個、横\(n\)列に並べます。上の(1)(2)を、それぞれ\(n\)を使った式で表しなさい。

横1列分について、手前の2が1枚、上の3が2枚見えます。左端の1は奥行き方向に2枚あります。
\[ (2+3+3)n+1+1=\boxed{8n+2} \]
解法1:外側の面を直接数える
横1列分では、手前の2、上の3が2枚、奥の5を数えます。合計は\(2+3+3+5=13\)。左端の1が2枚、右端の6が2枚あるので、両端の合計は14です。
\[ (2+3+3+5)n+2(1+6)=\boxed{13n+14} \]
解法2:全部から接する面と底面を引く
サイコロは\(2n\)個です。横に並ぶつなぎ目が手前と奥にそれぞれ\(n-1\)か所、手前と奥をつなぐ所が\(n\)か所なので、つなぎ目は合計\(3n-2\)か所です。
横のつなぎ目は1と6、奥行き方向のつなぎ目は2と5で、どちらも隠れる目の合計は7です。地面に接する4の面は\(2n\)枚あります。
\[ 21\times2n-7(3n-2)-4\times2n=42n-21n+14-8n=\boxed{13n+14} \]
4問の答えを比較する
| 問題 | (1)図の視点 | (2)視点を移動 |
|---|---|---|
| 問53 | \(5n+1\) | \(14n+1\) |
| 問54 | \(7n+2\) | \(21n+2\) |
| 問55 | \(5n+1\) | \(10n+7\) |
| 問56 | \(8n+2\) | \(13n+14\) |
学習のポイントと間違えやすい点
パターン別に学習したい&印刷したい方へ




























向かい合う2面の和7と、6面全部の和21を使い分けましょう。同じ向きで並べたこの問題では、つなぎ目で隠れる2面の合計が7になります。
引く底面は、問53・54では6、問55・56では4です。サイコロの向きが変わっていることに注意します。視点を移動してよい場合も、地面とサイコロどうしの接する面は含めません。