Lineで見かけた算数問題(その2)

 

【問題】白黒の碁石

白と黒の碁石が同じ数だけあります。それを図のように正方形にならべていきます。

黒石を並べ終わったときに正方形ができ、このときにまだ白石が11個残っていました。

最初に白石と黒石は何個あったでしょう。

 

 

これも実は簡単な問題で、本質的には小3,4年生レベルの問題です。

 

規則性をどのように見つけるかということと、

「黒石を並べ終わったときに正方形ができ、このときにまだ白石が11個残っていました。」という条件をどのように言い換えられるかという言い換えの力が求められている問題です。

 

以下の表は

正方形の一辺の碁石の個数、黒と白の使用数、黒と白の残った碁石の数の差を表にまとめたものです。

これが書けたら規則性も見えるし、「白石が11個残っていました」という状況がどういう状況化が分かりますね。

少しの書き出しでこの規則が見えるかどうか。

 

使用する碁石は4つずつ増えているし、黒と白の差は交互に1ずつ増えているし。

面白い規則が見えますね。

 

ではなぜ

「使用する碁石は4つずつ増えるのでしょうか?」

ここまで押さえることができれば、差が11でなくてもどんなに数が大きくなっても答えることができます。

 

 

最近ふと、空いた時間を使って算数(受験算数に限らない)や中学数学を一緒に勉強したりするのもいいかなと思い始めました。算数や数学の得意、不得意は問いません。

学校の算数、受験算数、算数オリンピック、中学数学、どんなレベルでもかまいません。

欲しいのは勉強してみたいなという意欲だけです。

 

私は解き方を教えるのでなく、考えるプロセスを大事にしたいと思っています。

解き方を覚える勉強にも勝る、普遍的な考え方を身につけることができたら色々な問題に応用できるからです。

 

まずは教えてもらいたいと思う数問をいただいて、その解説を作ってみることから始めてみようかなと。

最初はお試しで格安価格から始めようと思っています。

 

これからだんだん志望校の過去問をやっていく時期に入っていきます。

昔、希望者の人数を絞って入試問題の解説書を作ったこともあります。

また、単発的に苦手な分野のオンラインレッスンも考えていきたいなとも思っています。

 

どんなニーズがあるのかも知りたいので、メッセージをいただければ幸いです。

 

 

 

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Lineで見かけた問題。

 

【問題】

おうぎ形に内接している円の半径を求めましょう。

 

 

易しい問題なので、解き方を知っていれば瞬殺レベルの問題です。

 

このように補助線を引いたら、半径を①としたら③=6cmなので①は2cmと求めることができます。

これまでにも「なぜその補助線を引くのか」について考え方に関する記事を書いてきました。

 

では、なぜこの補助線を引くのか説明できますか?

 

おうぎ形と円がありますね。

円とはどういう性質の図形か説明できますか?

 

円は、ある点から等距離にある点の集まりです。

だから「中心」を押さえるのは必ずです。

扇形も円の一部なら中心を押さえますね。

2つの中心を押さえたものが青の補助線です。

また円と扇形の接点も大事です。90°が見えるから。

すると30°、60°の直角三角形が見えます。

1:2の辺の比も正三角形からわかりますね。

 

このように解けることが大事なのではなく、なぜそのように考えるのかの思考過程を大事にしたいといつも考えています。

 

この簡単な問題1題からでも、図形問題の大事なエッセンスを勉強、復習ができます。

 

 

 

最近ふと、空いた時間を使って算数(受験算数に限らない)や中学数学を一緒に勉強したりするのもいいかなと思い始めました。算数や数学の得意、不得意は問いません。

学校の算数、受験算数、算数オリンピック、中学数学、どんなレベルでもかまいません。

欲しいのは勉強してみたいなという意欲だけです。

 

私は解き方を教えるのでなく、考えるプロセスを大事にしたいと思っています。

解き方を覚える勉強にも勝る、普遍的な考え方を身につけることができたら色々な問題に応用できるからです。

 

まずは教えてもらいたいと思う数問をいただいて、その解説を作ってみることから始めてみようかなと。

最初はお試しで格安価格から始めようと思っています。

 

これからだんだん志望校の過去問をやっていく時期に入っていきます。

昔、希望者の人数を絞って入試問題の解説書を作ったこともあります。

また、単発的に苦手な分野のオンラインレッスンも考えていきたいなとも思っています。

 

どんなニーズがあるのかも知りたいので、メッセージをいただければ幸いです。

 

 

 

 

 

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Xで見かけた投稿。

見る人によっては悪問かもしれないけど、私には言い意味での悪問だと思います。


たしかに意地悪な悪問かもしれないがビジネスでもパッとみて当たりをつけ効率よく取り組む力は大切。


生真面目に目の前から取り組んで疲弊するより、全体を見る力は生きるチカラ。

 

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まる子が連立方程式を解いているのを見ていて、ふと思いだしました。

私の時代の数学では行列を習っていたので、連立方程式を行列で解く方法を習いました。

 

 

連立方程式だと掛け算をしてxやyの係数をそろえて消去算に持ち込みますね。

行列だと逆行列を求めて、それをかけて求めました。

この連立方程式をベクトルで解くとしても考え方は似ています。

下のようにベクトルの式にして、(1,4)のベクトルに対して垂直なベクトルは(-4,1)なのでそれを両辺に掛け算します。2つのベクトルが垂直関係にあると内積が0になることを利用します。

するとこのように解くこともできます。

 

下の連立3元方程式でも同様に考えることができます。

こんどは、(1,1,2)と(1,2,3)のベクトルに垂直なベクトル(-1,-1,1)を掛け算します。

するとxとyが消えてz=16と求めることができます。

あとは同様に垂直なベクトルをかけてx,yそれぞれ出してもいいのですが、zを代入してx,yの連立方程式にしたら、最初の問題のように簡易的に解けます。

 

最初の問題はベクトルの内積、下の問題はベクトルの内積と外積を使った考え方でした。

 

連立方程式を図形問題で使うベクトルを使って解くことができるなんて面白いですね。

これが単元のつながりを表した1つの例です。

 

 

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先日、東大実戦の問4が算数で解けると紹介しましたが、実は問1も中学数学でも解ける問題です。

厳密にいえば極限を扱うので答えだけ出すならという限定が付きますが。。。

 

 

その問題がこちら。

 

高校数学を勉強すると、色々なテクニックや武器を覚えるので図形問題でも計算で解きがちですが、中学受験で養った図形的考察は忘れないでほしものです。

条件からするとr1もr2も角B,Cそれぞれの2等分線上を動きます。

r2が大きくなるとr1が小さくなり(対称性からその逆もあり)、r2は△ABCの内接円に一番近づく時が一番大きくなる。また、r1=r2の時が一番小さくなることも想像できるでしょう。

 

となると、r2が一番大きくなる時はr2が重心に来る時で√3/2×1/3=√3/6

これはr1が限りなく小さく、r2が限りなく大きい時なのでr1+r2=√3/6

r1=r2の時は、直角三角形の内接円の半径と面積の関係からr1=r2=(√3-1)/4

r1+r2=(√3-1)/4×2=(√3-1)/2

 

したがって

√3/6< r1+r2 ≦ (√3-1)/2

という結果が想像できます。

 

実際に解くにはBD=t、AD=s と置いて、三角関数を使って解くことになります。

r1+r2= √3/6×(3-2s)  √3/2 ≦s<1 から同じ答えになります。

 

 

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今日はまだお盆だし、台風で在宅勤務も多く出社しているのは数名だけ。

 

中数10月号表紙問題です。

これはなかなか難しかったです。

偶然答えが見つかった感じです。

 

VBAでプログラムを組んで解いてみたら一応同じ答えになりました。

 

【問題】

AB×CD=A×B×C×D×3

A,B,C,Dは1以上9以下の整数でAはCより小さい

 

 

 

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頭の体操問題

 

【問題】

次の条件を満たす整数を小さい順に書き並べていきます。
(条件)3の倍数であるか、または、いずれかの桁に3が含まれている。
実際には 3、6、9、12、13、15、18、21、23、・・・・となります。
このとき、999は、前から何番目に出現するかを、求めてください。

 

どうやらこの算数の問題は2024年の明治大学の文系問題と同じだそうです。

 

 

むかし、世界のナベアツが3の倍数もしくは3を含む数でアホになる

ってありましたね。

 

この解説を見れば、数え上げなくても答えを出すことができます。

 

 

 

 

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昨日は朝から子鉄と呉の大和ミュージアムへ行ってきました。


私は20年振りぐらいかも。


山本五十六氏の名言。

やってみせ、言って聞かせて、させてみせ、ほめてやらねば、人は動かじ


他にも、「男の修行」というのもあります。


苦しいこともあるだろう。

云い度いこともあるだろう。

不満なこともあるだろう。

腹の立つこともあるだろう。

泣き度いこともあるだろう。

これらをじつとこらえてゆくのが男の修行である。 


お昼ご飯はお好み焼き。

ヘラを使って鉄板で食べるのが好きなんです。

子鉄はそばWをたいらげました。


そのあとは鉄のくじら館で潜水艦を観て、少しバスで移動して実際に潜水艦を近くで観てきました。


私は夜に高校の陸上部のメンバーで飲み会。

久しぶりの先輩もいたりして楽しかった。


今日の夕方に横浜へ戻ってきました。


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昨日の午後の新幹線で広島へ帰省しています。

先日の宮崎での地震の影響で一部区間での徐行運転となり、どの新幹線も5分から15分の遅れで新横浜の駅はごったがえしていました。乗っている時間も通常より30分長く。

広島駅の駅ビルがずいぶん変わっているのは昨年経験済みですが、バスセンターが出来ていたり、広電の駅前も2階に乗り入れる準備が進んでいたりと昔の光景とはずいぶん変わっています。

広島駅に着いたら通称「広電」で実家に帰りました。

 

子鉄がクロムブックでダイヤグラムを作成していたので、部活(鉄道研究会)の話をしました。

秋に文化祭がある学校で、今年も模型班と研究班それぞれが展示をするのですが、なにやらクロムブックでダイヤグラムを作っているので模型班は何をするのか聞いてみました。

 

まだ準備段階ではあるそうですが、毎年模型班はある路線をテーマに模型(ジオラマ)をつくりNゲージを走らせる体験を小学生にしてもらうのです。

 

今年は、ダイヤグラムを作り、そのダイヤグラムに沿って部員がNゲージを手動運行させるところを見せるのと、小学生に運転を体験してもらうことの2つを考えているそうです。さすがにダイヤグラムに沿ってプログラムを組んで自動運転させるには、そのための機械が必要で今は構想外だそうです。

 

もう一つ、子鉄がメインで取り組んでいる運転シミュレーターの方はなかなか準備(プログラムを組んで運転路線の画面を作る)が進んでいないそうです。

 

今年の文化祭に参加する立場は最後なので、精一杯やってほしいものです。

それが終わったら勉強メインで行ってほしいものです。

 

 

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新幹線の中でxを観ていたら、今日は東大実戦なんですね。

ちらっと問題をみたら、問4は算数です。

知ってたら瞬殺、知らなくても問題の意味さえわかれば小5レベル問題です。

これは確実に取りたいですね。


1から10までの和が55だから1から20までの和の1の位は5+5=10で0になり、この繰り返しですね。


1,3,6,0,5,1,8,6,5,5,6,8,1,5,0,6,3,1,0,0」の繰り返しなので第2020項までの和が70×101=7070、それに1+3+6+0+5=15を足した7085。


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