一辺の長さが10cmの正三角形のタイルがあります。タイルは、白色のタイル、赤色のタイル、青色のタイルの3種類があります。
 このタイル54枚(まい)を右の図のようにはり合わせて、一辺の長さが30cmの正六角形のパネルをつくります。
 ただし、パネルを裏返(うらがえ)すことはできません
 次の問いに答えなさい。
(1)白色のタイル53枚、赤色のタイル1枚をはり合わせて、パネルをつくります。このとき、つくれるパネルのうち、色の配置が異(こと)なるものは何種類ありますか。
 ただし、回転させて色の配置が同じになるパネルは1種類と数えます。
(2)白色のタイル52枚、赤色のタイル1枚、青色のタイル1枚をはり合わせて、パネルをつくります。このとき、つくれるパネルのうち、色の配置が異なるものは何種類ありますか。
 ただし、回転させて色の配置が同じになるパネルは1種類と数えます。
(3)白色のタイル52枚、赤色のタイル2枚をはり合わせて、パネルをつくります。このとき、つくれるパネルのうち、色の配置が異なるものは何種類ありますか。
 ただし、回転させて色の配置が同じになるパネルは1種類と数えます。

  

 

(1)と(3)の問題は、桜蔭中学校で同じ問題が過去に出されています。

 

 

数値が変わっていますが、解き方は同じです。

この問題の解説は、桜蔭中学校の解説の図を変更し、数字を手直しするだけでしたからね。

因みに、大学入試やジュニア数学オリンピックでも同じような問題が出されています。

 

 

 

小学生でも解ける問題なので、ぜひチャレンジしてみましょう。

さて、今回取り上げた筑駒の問題ですが、条件の対等性を駆使すれば簡単に解けます。

解答の流れがが悪くなるので、(1)、(3)、(2)の順で解いています。

(2)はダブりの心配もない簡単な問題で、なぜ出したのか分かりません。

(3)を解くために必要なわけでもありませんしね。

受験生をミスリードしかねない気がします。

詳しくは、下記ページで。

 筑波大学附属駒場中学校2026年算数第2問(問題)

 筑波大学附属駒場中学校2026年算数第2問(解答・解説)

 

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 日本数学オリンピック2026年予選の問題

 

今回は2026年の日本数学オリンピック(JMO)の予選第6問を取り上げます。

中点というのは、真ん中の点のことです。

答えにルートが絡んでしまうので、MB=16/3として考えます。

このように数値変更しても本質は何も変わりません。

灘中受験生や算数オリンピック・ジュニア算数オリンピックにチャレンジする子ならさっと解けるレベルの問題です。

図形の内部に補助線を引くことができなくても、図形の外部に補助線(延長する補助線)を引くことができる子が多いですが、その補助線で簡単に解けますからね。

BFとCDをそれぞれ延長し、交わった点をGとします。

  

三角形MABと三角形MEGは合同(ちょうちょ相似で、MA=ME)だから、AB=EGとなります。

また、平行四辺形の対辺は等しい(AB=CD)から、CD=EGとなり、共通部分EDを取り除くと、CE=DGとなります。

CE=3だから、DG=3となり、三角形DGFは二等辺三角形となり、三角形DGFと相似(ピラミッド相似)な三角形CGBも二等辺三角形となります。

MはBGの中点だから、CMは二等辺三角形CGBの線対称の軸となり、角CMBは直角となります。

CM:MB=4:16/3=3:4だから、BC=4×5/3=20/3となります(辺の比が3:4:5の有名直角三角形を利用)。

CG=20/3となるから、AB(=CD)は20/3-3=11/3となります。

なお、辺の比が3:4:5の有名直角三角形を利用せずにBCの長さを求めることもできます(下のページにある各問題の解説を参照)。

 

 

 

 

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 日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2015年予選の問題

 

今回は、日本ジュニア数学オリンピック2015年予選第6問を取り上げ、解説します。

今回取り上げる問題は、中学入試、高校入試、大学入試で昔からよく出されている問題です。

 

 

 

 

 

赤、青、白のボールをそれぞれR、B、Wと表記します。
RとBは条件的に同じですね。
 R→B B→R W→R
  →W  →W  →B
逆から考えると、
 Rの個数=1つ前のBの個数+1つ前のWの個数
 Bの個数=1つ前のRの個数+1つ前のWの個数
 Wの個数=1つ前のRの個数+1つ前のBの個数(ただし、奇数番目のWの個数は0個とします。)
となることがわかるので、機械的に処理できます。
まず、最初がRの場合について考えると、以下の表のようになりますが、最初がBの場合も同様になるので、実際は2倍だけありますね(条件の対等性の利用)。
   1 2 3 4 5  6  7
 R 1 0 2 1 5  4 14
 B 0 1 1 2 4  5 13
 W 0 1 0 3 0  9  0
 計 1 2 3 6 9 18 27
奇数番目の合計だけを見ていくと、1、3、9、27、・・・というように、最初の数が1で公比が3の等比数列となっていることが分かりますね(偶数番目の合計だけを見ても同様の規則性が読み取れますね)。
2015は(2015+1)/2=1008番目の奇数だから、求める場合は全部で1×31007×2=2・31007通りとなります。
小学生ならこれで十分ですし、答えだけ求めればよいJJMOの予選でも十分ですが、一応、等比数列となることを確認しておきます。
(n×2-1)個の箱が並んでいる場合の条件を満たす並べ方をA(n)、そのうち最初がR、Bの場合をそれぞれR(n)、B(n)とします。
A(n)=R(n)+B(n)となります(条件の対等性を用いて、A(n)=R(n)×2とすることもできますが、今回は用いずに処理します)。
R(1)=B(1)=1で、A(1)=R(1)+B(1)=2ですね。
最初の3個について書き出すと次のようになります。
 RBR
  WR
   B
 BRB
  WR
   B
このことから、
  A(n+1)
 =R(n+1)+B(n+1)
 ={R(n)×2+B(n)}+{B(n)×2+R(n)}
 =R(n)×3+B(n)×3
 =A(n)×3
となり、確かに公比3の等比数列となりますね。
 

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 右の図は正方形と円とおうぎ形を組み合わせたものです。正方形の一辺の長さは14cmです。かげをつけた部分の面積の合計は[ ]cm2です。円周率は22/7とします。(式と計算と答え)

  

 

雙葉中学校で昔からよく出されている問題です。

 

 

 

「花びらの面積」(三田学園中学校1998年算数第3問神戸女学院中学部1992年2日目第3問京都女子中学校2008年B第2問(3)の解答・解説を参照)に関する知識を利用すれば30秒以内に答えが出せます。

もちろん、意味もなく0.57という数字を覚えているだけでは使い物になりませんが、「公式」をきっちり導き出していれば、円周率の半分-1を使えばよいことがすぐにわかりますね。

詳しくは、下記ページで。

 雙葉中学校2026年算数第1問(2)(問題)

 雙葉中学校2026年算数第1問(2)(解答・解説)

 

 

 

 正十角形と正五角形でできた図の角アの大きさは[ ]度です。

  

 

角度の基本を学習済みの小4でも簡単に解ける問題で、正多角形の線対称性を利用すれば、ほんの数秒で答えが求められます。

ある程度のレベルの中学校の受験生であれば正五角形の1つの内角を当然覚えているはずなので、108/2=54度とするだけですからね。

仮に覚えていなくても(180-360/5)×1/2=54度とすればいいだけのことです。

線対称性が使えないと、角度を地道に埋めていくような解法になり、時間面で差を付けられてしまうでしょうね。

詳しくは、甲陽学院中学校2026年算数2日目第1問(1)の解答・解説で。