こんにちは、
最初の記事投稿は、数学オリンピックの予選問題の紹介です!!
数学オリンピックと聞くと身構えてしまうかもしれませんが、
頑張れば小学生でも解けます!!
でも電卓なしでは、多くの大人にも解けない問題です!
問題文自体は簡単なので、ぜひチャレンジしてみてください!!
もちろん、計算機を使うのは無しですよ!!
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解答例1)
この手の問題は、下記のように
長さを一般化してみると上手くいくことが多いです!
(突然の数オリ対策風)
計算機を使わなくとも、
因数分解を知っているとあっさりと終わりますね!!
ちなみにこの解答を使った考え方は
実は3×3の市松模様でなくても通用します!!
5×5でもいいし、さらに正方形ではない6×5の市松模様にだって適用できます!
もっというと、3次元に拡張して白黒の立方体の
体積の差を求めることだって出来ちゃいます!!
(実は同様にn次元立方体のn次元体積にも拡張できますが、
そろそろ怒られそうなのでこの辺でやめておきますw)
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でも僕は基本面倒くさがりなので、この程度の計算すら嫌がります()
日夜実験のレポートに追われている高専生に聞かれたら、
この程度で甘えんなって怒られそうですが…(笑)
この問題についてはほとんど計算しない解法もあるので、
それの紹介です(∩´∀`)∩
ほとんど計算してないことにきっと感動しますよ!!
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解答例2)
まずはこんな風に縦に赤い補助線を入れてみます(*´▽`*)
するとお気づきになられたでしょうか?
右側の縦の長方形は面積が綺麗に打ち消し合います(*´▽`*)
ただ、まだまだ白黒が残っているので
さらに補助線を引いちゃいます
またしても右側の長方形はさよなら…
(´・ω・`) (´・ω:;.:… (´:;….::;.:. :::;.. …..
だいぶ形が簡単になってきました(*´▽`*)
今度は横に補助線を入れましょう(∩´∀`)∩
今度は下側の長方形が綺麗に打ち消し合ってくれます
おなじ要領で最後も補助線を入れましょう(∩´∀`)∩
すると、デデーン(∩´∀`)∩
ほら、ほとんど計算なしに面積が求まっちゃいました($b゚3゚b$)
つよくね…(*^。^*)?
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解答例2の解き方は、
一対一対応の考え方と呼ばれていて、
数学では(言われなくとも)盛んに利用されています(*´▽`*)
こういう話題を授業中に紹介したいけど、
さすがに微積の計算演習を放り出してやったら怒られるだろうか…(笑)
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ちなみにですが、解答1と解答2は
全く無関係というわけでもありません!!
実は解答例1の計算過程に
が現れますが、
ここで1行目から2行目のカッコ内の計算は
(387-87-176+176)(269-69-223+223)
という風に暗算でやっているわけですが
先ほどの補助線と照らし合わせると、
補助線を引いて打ち消し合う部分は消す、
という事と全く同じことをやっています!!
改めてこの問題を俯瞰してみると
代数と幾何が結びつく、なんとも素敵な問題でした…(*´▽`*)










