중학교 중2-1 기하

입체도형

공간 속 3차원 도형인 다면체와 회전체의 성질, 겉넓이·부피를 다루는 단원입니다.
주사위(정육면체)와 음료 캔(원기둥)—우리 주변 모든 입체를 수학으로 분석합니다.

쉽게 말하면

입체도형은 크게 두 가지로 나뉩니다. 다면체는 평평한 면(다각형)으로만 이루어진 도형으로, 정다면체(정사면체·정육면체·정팔면체·정십이면체·정이십면체)가 대표적입니다. 회전체는 평면도형을 직선 축으로 돌려 만든 도형으로, 원기둥·원뿔·구가 있습니다. 다면체에서는 오일러 공식 (:꼭짓점, :모서리, :면)가 성립합니다. 부피와 겉넓이는 단면의 모양과 높이를 이용해 구합니다.

숫자로 보는 예시

  1. 예시 1
    밑넓이()×높이(). 음료 캔을 채울 때 필요한 양입니다.
  2. 예시 2
    같은 밑넓이·높이의 원기둥 부피의 입니다.
  3. 예시 3
    반지름이 인 공의 부피입니다.

풀이 절차

입체도형 겉넓이·부피 구하기

  1. 1 도형의 종류(다면체/회전체)를 파악하고, 밑면과 옆면을 구분합니다.
  2. 2 겉넓이: 모든 면의 넓이를 펼쳐(전개도) 합산합니다.
  3. 3 부피: 해당 공식에 반지름·높이·밑면 한 변 등을 대입합니다.
  4. 4 단위를 cm², cm³ 등으로 올바르게 붙여 최종 답을 씁니다.

자주 하는 실수

원뿔 겉넓이에서 모선 길이 혼동
❌ 안 좋은 예 원뿔 겉넓이 = (높이 사용)
✓ 좋은 예 (은 모선 길이)
왜요? 옆면은 높이가 아닌 모선(빗면) 길이 로 계산합니다. 피타고라스 정리로 을 먼저 구해야 합니다.
구 겉넓이와 부피 공식 혼동
❌ 안 좋은 예 구 겉넓이 =
✓ 좋은 예 구 겉넓이 =
왜요? 겉넓이는 , 부피는 . 지수를 구분해서 기억합니다.

자가진단 — 풀어보면서 확인하기

아래 문제를 머릿속으로 풀어본 뒤 펼쳐서 정답과 풀이를 확인해 보세요.

Q1 정육면체에 대한 설명으로 옳은 것은?
  1. ①면의 개수는 8개이다
  2. ②꼭짓점의 개수는 8개이다
  3. ③모서리의 개수는 8개이다
  4. ④면의 개수는 6개이고 모서리의 개수는 8개이다
정답 ②꼭짓점의 개수는 8개이다
정육면체는 면 6개, 꼭짓점 8개, 모서리 12개를 가집니다. 오일러의 공식 V - E + F = 2에서 8 - 12 + 6 = 2로 성립합니다. 정육면체는 정사각형 6개로 이루어진 정다면체입니다.
Q2 밑면의 반지름이 3 cm이고 높이가 4 cm인 원기둥의 부피는? (π 사용)
  1. ①48π cm³
  2. ②24π cm³
  3. ③64π cm³
  4. ④36π cm³
정답 ④36π cm³
원기둥의 부피 = π × r² × h = π × 3² × 4 = 36π cm³입니다. 원기둥의 부피는 밑면의 넓이(원의 넓이)에 높이를 곱한 값입니다.
Q3 반지름이 r인 구의 겉넓이와 부피는 각각 얼마인가?
  1. ①겉넓이: 4πr³, 부피: (4/3)πr²
  2. ②겉넓이: πr², 부피: (4/3)πr³
  3. ③겉넓이: 2πr², 부피: (2/3)πr³
  4. ④겉넓이: 4πr², 부피: (4/3)πr³
정답 ④겉넓이: 4πr², 부피: (4/3)πr³
구의 겉넓이는 4πr²이고 부피는 (4/3)πr³입니다. 구의 공식은 원기둥(부피 = πr²h)·원뿔(부피 = (1/3)πr²h)과 함께 자주 활용됩니다. 겉넓이의 4πr²은 원의 넓이 πr²의 4배임을 기억하면 편합니다.
Q4 정사면체의 면의 개수는?
  1. ①6개
  2. ②4개
  3. ③8개
  4. ④5개
정답 ②4개
정사면체는 4개의 정삼각형 면으로 이루어집니다.
Q5 밑면이 한 변 4cm인 정사각형이고 높이가 5cm인 사각기둥의 부피는?
  1. ①20cm³
  2. ②80cm³
  3. ③40cm³
  4. ④100cm³
정답 ②80cm³
부피=밑넓이×높이=(4×4)×5=80cm³입니다.

개념 미니맵 — 어디에 놓인 개념인가요

입체도형 개념 연결도 왼쪽에 선수 개념, 가운데 입체도형, 오른쪽에 이후 개념이 배치되어 있습니다. 선수 현재 이후 여러 가지 도형 직육면체 각기둥과 각뿔 입체도형 최종 개념

자주 묻는 질문

Q1오일러 공식이 모든 다면체에 성립하나요?
볼록 다면체(오목하게 파인 부분이 없는 다면체)에서 성립합니다. 구멍이 뚫린 도형 등 위상이 다른 경우는 예외가 있습니다.
Q2전개도와 겉넓이는 어떤 관계인가요?
전개도는 입체를 평평하게 펼친 그림입니다. 전개도의 각 부분 넓이를 모두 더하면 겉넓이가 됩니다.
Q3정다면체는 왜 5종류밖에 없나요?
각 꼭짓점에 모이는 정다각형의 내각의 합이 360° 미만이어야 하고, 그 조건을 만족하는 조합이 딱 5가지뿐이기 때문입니다.
집필 우주정복치즈케이크 수학팀 최종 검토 2026-05-24

삼각형의 합동 조건과 이등변삼각형 성질로 이어집니다.

입체도형 문제 풀어보기

개념을 익혔다면, 지도에서 다음 개념으로 자연스럽게 이어집니다.

입체도형 지도에서 문제 풀기 →