次の計算をしなさい。
0.125×0.75+0.25÷(0.875-0.375)-0.5×0.625
登場する数はすぐに分数に直せないといけない数ばかりですが、いきなり分数に直すのではありません。
計算をする前にまず式全体をよく眺めてみましょう。
そうすれば、0.25÷(0.875-0.375)-0.5×0.625が0.5×0.375となることがほんの数秒でわかるはずです。
詳しくは、南山中学校女子部2020年算数第1問(2)の解答・解説で。
次の計算をしなさい。
0.125×0.75+0.25÷(0.875-0.375)-0.5×0.625
登場する数はすぐに分数に直せないといけない数ばかりですが、いきなり分数に直すのではありません。
計算をする前にまず式全体をよく眺めてみましょう。
そうすれば、0.25÷(0.875-0.375)-0.5×0.625が0.5×0.375となることがほんの数秒でわかるはずです。
詳しくは、南山中学校女子部2020年算数第1問(2)の解答・解説で。
A地点からB地点までのハイキングコースは、平らな道、上り坂、下り坂の順に7.5kmの道のりがあります。Cさんは、平らな道は4km/時、坂を上るときは2km/時、坂を下るときは5km/時の速さで歩いて、このコースを往復しました。行きは2時間24分、帰りは2時間15分かかりました。
それぞれ一定の速さで歩いたものとし、休憩時間は考えないこととします。
(1)ハイキングコース全ての道のりを、4km/時の速さで移動したとすると、往復するのに何時間何分かかりますか。
(2)平らな道のりは何kmですか。
同志社中学校で頻出の峠と速さの問題です(近年だけでも、2025年、2023年、2020年などに出題されています)。
下の問題のように、片道を移動したときの上りと下りの道のりの差を問う誘導がついていることが多いですが、今回は別の誘導がついていますね。
解説では、速さと比を利用した解法と速さのつるかめ算の解法を紹介しています。
いずれの場合も平均の速さを利用しています。
詳しくは、下記ページで。
213以上の整数のうち最も小さい素数を答えなさい。
小学生でも簡単に解ける問題です。
いかに素早く処理できるかが勝負の分かれ目でしょう。
偶数の素数は2だけだから、213以上の素数を考える場合、奇数だけチェックすればいいですね。
213は3の倍数判定法により3で割り切れて(もしくは、21と3のパーツに分けてそれぞれが3で割り切れることが明らかだから)不適。
215は5の倍数判定法により5で割り切れて不適。
217は21と7のパーツに分けると7で割り切れて不適。
219は、3の倍数判定法により3で割り切れて(もしくは、21と3のパーツに分けてそれぞれが3で割り切れることが明らかだから)不適。
221ですが、2、3、5、7、11で割り切れないことは明らか(223の説明を参照)で、13で割り切れるか確認することになりますが、221=260-39で明らかに13で割り切れて不適。
223(<225=15×15)は、15未満の素数(2、3、5、7、11、13)のいずれでも割り切れない(2は論外。3、5、11については倍数判定法により明らか。7で割り切れる217に6を足した223が7で割り切れないことは明らか。13で割り切れる221に2を足した223が13で割り切れないことは明らか)から、素数で、これが答え。
実用的な倍数判定法については、下のページの問題の解説を参照。
1から100までの素数(エラトステネスの篩による素数の書き出し)については、下のページの問題の解説を参照。
あるクラスの生徒40人に鉛(えん)筆を配ることにしました。男子に5本ずつ、女子に3本ずつ配ると6本余ることが分かりました。そこで、新たに20本を追加して、男子に4本ずつ、女子に5本ずつ配ると、過不足はありませんでした。はじめに用意していた鉛筆は全部で[ ]本です。
様々な解法が考えられる特殊算の問題です。
解説では、過不足算、(減点の)つるかめ算、消去算の3つの解法を紹介していますが、過不足算として処理するのが一番楽でしょう。
詳しくは、下記ページで。
図のように立方体の3つの面ABCD、面BEFC、面CFGD上に等間隔(とうかんかく)の線がかかれています。図に見えている線の上を通ってAからFまで行きます。次のそれぞれの場合について、何通りの行き方があるか答えなさい。
(1)Cを通ってAからFまで最短距離(きょり)で行く場合
(2)AからFまで最短距離で行く場合
南山女子頻出の最短経路の場合の数の問題です。
今回取り上げる問題は、京都大学1992年後期理系数学第2問・文系数学第3問をアレンジした問題です。
因みに、南女では、東大や京大の問題をアレンジした問題がたまに出されます。
さて、話を元に戻します。
メインの(2)の問題ですが、AからFまで最短距離で行くためには、辺BCと辺CDの少なくとも一方を通る必要があることに着目して解きます。
その際、ダブルカウントが生じますが、それが(1)の場合で、誘導の(1)が使えるわけです。
詳しくは、下記ページで。
因みに、京大の問題は、立方体の6面すべてがn×nの格子状になっていましたが、解き方のベースはこの南女の問題と何も変わりません。
南女の図を使って説明すると次のようになります。
立方体の残りの頂点をHとします。
AからFまで最短距離で行くためには、辺BC、辺CD、辺DG、辺GH、辺HE、辺EBの少なくとも1つの辺(要するに、頂点Aと頂点Fが絡まない辺ですね)を通ることになります。
まず、Aから辺BCを通ってFに行く場合について考えます。
AからFまで行くのに右に2n(n×2のことです(以下同様))回、上にn回(合計3n回)移動することになります。
3n回のうちどのn回上に行くかを考えればよく、この場合は3nCn通りあります。
他の5つの辺についても同様に3nCn通りあります。
上記6つの場合には、辺BCと辺EBをともに通る場合、つまり点Bを通る場合(2nCn通り))がダブルカウントされているので、取り除く必要があります。
点C、点D、点G、点H、点Eを通る場合も同様にダブルカウントされていますね。
(立方体の辺上のみ通る場合(例えば、点Bも点Cも通る場合など)が適切にカウントされているか一応心配になりますが、カウント回数をチェックすると適切にカウントされています(詳細は省略)。)
結局、求める場合は全部で6(3nCn-2nCn)通りとなります。
nという文字が入っているので、小学生にとっては難しく感じるかもしれませんが、例えば、n=4としてみれば、南女の問題と同じような問題であることがわかるはずです。