1から10までの数字が1つずつ書かれた10枚のカードがあります。
 次の空欄をうめなさい。
(1)10枚のカードから同時に3枚のカードを選ぶとき、カードに書かれた数字の和が12になる選び方は[ア]通りあり、積が24になる選び方は[イ]通りあります。
(2)10枚のカードから同時に何枚かのカードを選ぶとき、積が120になる選び方は[ ]通りあります。
(3)10枚のカードから同時に何枚かのカードを選ぶとき、和が45になる選び方は[ ]通りあります。

 

中学入試でも昔から出されるタイプの問題です(神戸女学院中学部1996年算数2日目第1問六甲中学校1996年A算数第6問東大寺学園中学校2002年第1問(1)など)。

カードの枚数の指定がない(2)と(3)は若干面倒ですが、枚数で場合分けすればいいだけのことで難しくはありません。

ただ、やみくもに書き出すのではなく、適切な場合分けの基準を設定した上で書き出さないと、面倒なことになるでしょう。

因みに、いずれの問題もキッズBEEにチャレンジするような子であれば普通に解けますよ。

詳しくは、下記ページで。

 四天王寺高等学校2025年数学第4問(問題)

 四天王寺高等学校2025年数学第4問(解答・解説)

 

 
 

 

 A君、B君、C君の3人が同じ地点から同じ道を歩きます。A君が出発してから5分後にB君が出発し、さらに5分後にC君が出発します。B君は出発してから15分後にA君を追いぬきます。C君は出発してから15分後にB君を追いぬきます。このとき、次の問いに答えなさい。
(1)A君、B君、C君の歩く速さの比を最も簡単な整数の比で答えなさい。
(2)C君がA君を追いぬくのは、C君が出発してから何分後ですか。

 

旅人算の有名問題で、昔から様々な中学校で出されています(ラ・サール中学校2002年算数第3問など)。

ラ・サール中の問題の解説ページでは、オーソドックスな解法で解いていますが、今回取り上げた滝中の問題では、(1)を経由せず直接メインの(2)にアプローチする解法で解いています。

因みに、ラ・サールの問題を滝の問題の解説と同様にすると、同一距離を進む時間の比を求めるところまでは全く同じで、(2)は24÷(75×12/7÷60)=56/5km/時となります。

また、滝のメインの問題を(1)を経由して旅人算(追いつき)で解くと、9×(5+5)/(16-9)=90/7分後となります。

詳しくは、下記ページで。

 滝中学校2021年算数第4問(問題)

 滝中学校2021年算数第4問(解答・解説)

 

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 図のような直角三角形ABCがあり、三角形APCの面積と三角形ABQの面積は等しくなっています。
  
(ア)三角形ABCの底辺をBCとしたときの高さを求めなさい。
(イ)APの長さが1cmのとき、CQの長さを求めなさい。
(ウ)ACとPQが平行であるとき、三角形BPQの面積を求めなさい。

 

面積比の基本問題です。

解説では、いずれの問題も比を活用して解いています。

次のような問題((ウ)の問題を少し改造した問題(本質的には同じ問題))を解いてみればこういう解法を採用した理由がわかるはずです。

 三角形ABCがあります。辺AB、BC上にそれぞれ点P、Qを取ると、ACとPQが平行になり、三角形APCの面積と三角形ABQの面積は等しくなります。このとき、三角形BPQの面積は三角形ABCの面積の何倍ですか。

詳しくは、洛星中学校2025年前期算数第3問(2)の解答・解説で。

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 日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2016年予選の問題

 

今回は日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2016年予選第8問を取り上げます。

同じような問題は中学入試でも出されています(999の倍数判定法の問題(灘中学校2003年1日目第7問、大阪星光学院中学校2005年第1問(1))、9999の倍数判定法の問題(洛南附属高等学校中学校2023年算数第3問)、1001の倍数判定法の問題(灘中学校2002年算数1日目第2問))。

37×3=111111×9=999であることを利用します。

各桁の数字が異なる整数は10桁以下であり、最大のものを求めるのだから、とりあえず10桁の場合を考えます。

10桁の整数をABCDEFGHIJ(A~Jは各桁の数で、異なる整数(ただし、Aは0以外の整数)とします。

10桁の整数ABCDEFGHIJは

  A×1000000000+BCD×1000000+EFG×1000+HIJ

 =A×999999999+A+BCD×999999+BCD+EFG×999+EFG+HIJ

 =A+BCD+EFG+HIJ+999の倍数(当然37の倍数ですね)

となるから、10桁の整数ABCDEFGHIJが37の倍数となるのは、A+BCD+EFG+HIJが37の倍数となるときになります。

最大のものを求めるから、とりあえずABCDEFG=9876543(H、I、Jは0、1、2のいずれか)の場合について考えます(区切りのいいところで固定して考えます)。

  9+876+543+HIJ

 =1428+HIJ

 =999+333+96+HIJ

となり、999と333は37の倍数だから、HIJ+96が37の倍数となるものを考えることになります。

HIJ+96は3の倍数(H、I、Jの各位の数の和が3の倍数で96が3の倍数だからです)だから、37×3=111の倍数となるものを考えることになります(問題文には3の倍数という条件はどこにも書いてありませんが、各桁に使う数字に着目して3の倍数判定法を使うのがポイントで、これを使えないと調べる量が激増します。第31回算数オリンピックトライアル問題5(算数オリンピック2022年トライアル問題5)で、問題文には9の倍数(9で割った余り)という条件はどこにも書いていないにもかかわらず、各桁に使う数字に着目して9の倍数判定法(9で割った余りの判定法)を使うのがポイントだったのと同じですね)。

HIJ+96は12+96=108以上210+96=306以下だから、HIJ+96=111つまりHIJ=15またはHIJ+96=222つまりHIJ=126となりますが、いずれの場合も条件を満たしませんね。

以下、同様の作業となるので、説明を多少端折ります。

FとGの4と3を入れ替えると、HIJ+87=111または222より、HIJ=24または135となりますが、いずれの場合も条件を満たしませんね。

ABCDEFG=9876453(H、I、Jは0、1、2のいずれか)の場合について考えます。

  9+876+453+HIJ

 =1338+HIJ

 =999+333+6+HIJ

HIJ+6=111より、HIJ=105となりますが、条件を満たしません。

FとGの5と3を入れかえる(999+222+99+HIJを考えることになりますね)と、HIJ+99=111または222より、HIJ=12(012)または123となり、HIJ=012のときに条件を満たします。

したがって、答えは9876435012となります。

なお、10桁の整数の各桁に使われる数字の和が45で9の倍数であることから、最初の段階で10桁の整数が9×37=333の倍数であることを使うと、次のようにすることができます(こちらの解法のほうが上の解法より調べる場合がさらに減ります)。

10桁の整数をABCDEFGHIJ(A~Jは各桁の数で、異なる整数(ただし、Aは0以外の整数)とします。

10桁の整数ABCDEFGHIJは

  A×1000000000+BCD×1000000+EFG×1000+HIJ

 =A×999999999+A+BCD×999999+BCD+EFG×999+EFG+HIJ

 =A+BCD+EFG+HIJ+999の倍数(当然333の倍数ですね)

となるから、10桁の整数ABCDEFGHIJが333の倍数となるのは、A+BCD+EFG+HIJが333の倍数となるときになります。

最大のものを求めるから、とりあえずABCDEFG=9876543(H、I、Jは0、1、2のいずれか)の場合について考えます(区切りのいいところで固定して考えます)。

  9+876+543+HIJ

 =1428+HIJ

 =999+333+96+HIJ

となり、999と333は333の倍数だから、HIJ+96が333の倍数となるものを考えることになります。

HIJ+96は12+96=108以上210+96=306以下だから333の倍数となることはありえませんね。

以下、同様の作業となるので、説明を多少端折ります。

FとGの4と3を入れ替えると、HIJ+87が333の倍数となるものを考えることになりますが、この場合もありえませんね。

ABCDEFG=9876453(H、I、Jは0、1、2のいずれか)の場合について考えます。

  9+876+453+HIJ

 =1338+HIJ

 =999+333+6+HIJ

HIJ+6が333の倍数となるものを考えることになりますが、この場合もありえませんね。

FとGの5と3を入れかえる(999+333-12+HIJを考えることになりますね)と、HIJー12が333の倍数(0も含みます)となるものを考えることになりますが、HIJ-12=0つまり、HIJ=012のときに条件を満たします。

したがって、答えは9876435012となります。

 

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 日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2012年予選の問題

 

今回は、日本ジュニア数学オリンピック2012年予選第3問を取り上げ、解説します。

同じような問題は中学入試でも出されています。

 

 

 

ただ、今回取り上げるJJMOの問題は、答えにルートが絡んで小学生が解くことができないので、少しだけ設定を変えます(本質的には何も変わりません)。
BC=4、AB=ACで、三角形ABCの面積を6とします。


AD=6×2/4=3となります。
図のように、斜めの正方形APQBを水平な正方形の中に埋め込みます。
この正方形の面積は(2+3)×(2+3)-2×3×2=13となります。
また、三角形CSTを点Cを中心に反時計回りに90度回転すると、三角形CEAとなり、3点B、C、Eは一直線上に来ます。
三角形ABCと三角形CEAは底辺と高さが等しいから面積も等しくなります。
条件の対等性により、他の三角形も同様ですね。
したがって、六角形PQRSTUの面積は
  6×4+4×4+13×2
 =66
となります。

 

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