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…(*´▽`*)