日本ジュニア数学オリンピック(JJMO)2014年予選の問題

 

今回は、日本ジュニア数学オリンピック2014年予選第6問を取り上げ、解説します。

16nというのは、16×nのことです。

1と16の数字を入れ替えた設定(n×1+16とn×16+1)になっているのがおしゃれですね。

今回取り上げる問題ですが、中学入試でも昔からよく利用される「和と差の積=2乗の差」(関西学院中学部1996年算数2日目第1問(4)南山中学校女子部2024年算数第1問(4)などの解答・解説を参照)を利用すれば簡単に解けます。

n+16=〇×〇、16n+1=□×□(〇は4より大きい整数(5以上の整数)、□は1より大きい整数(2以上の整数))とおくことができます。

1つ目の式の16倍と2つ目の式の差を考えると、(4×〇)×(4×〇)-□×□=255となります。

「和と差の積=2乗の差」を用いると、(4×〇+□)(4×〇-□)=255

(4×〇+□)と(4×〇-□)は255の約数のペアで、(4×〇+□)は、(4×〇-□)より大きく、4×5+2=22以上となります。

4×〇+□)(4×〇-□)=255

  255   1・・・①

   85   3・・・②

   51   5・・・③

あとは、和差算を解くだけです。

①のとき、〇=(255+1)/8=32、□=32×4-1=127、n=32×32-16=1008

②のとき、〇=(85+3)/8=11、□=11×4-3=41、n=11×11-16=105

③のとき、〇=(51+5)/8=7、□=7×4-5=23、n=7×7-16=33

一応、□も求めていますが、〇を求めた後すぐにnを求めてもよいでしょう。

下の問題もぜひ解いてみましょう。

 

 

 

 

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 下の図のように、平行四辺形ABCDと三角形PBCがあり、辺ADと辺PBの交点をQ、辺ADと辺PCの交点をRとします。このとき、次の問いに答えなさい。

  

(1)三角形PQRの面積が8cm2、三角形PRDの面積が5cm2、三角形CDRの面積が5cm2であるとき、台形QBCRの面積を求めなさい。
(2)三角形PAQの面積が4cm2、三角形PRDの面積が3cm2、三角形CDRの面積が6cm2であるとき、台形ABCRの面積を求めなさい。
(3)三角形PABの面積が6cm2、三角形PCDの面積が4cm2、三角形CQRの面積が3cm2であるとき、三角形PQRの面積を求めなさい。
 

同じような問題が並んでいてちょっとしつこいなぁという感じがします。

面積比とか相似とかを習った小5の子が解くのにちょうどいい感じの問題です。

(3)だけが若干難しい(といっても、最難関中受験生であれば標準レベルですが・・・)かもしれませんが、下の南山中学校女子部の問題と何も変わらないと思います。

 

 

詳しくは、下記ページで。

 東大寺学園中学校2026年算数第4問(問題)

 東大寺学園中学校2026年算数第4問(解答・解説)

 

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 次の計算をしなさい。
  (98765432+12345678)÷11

 

ほんの数秒で答えが求められます。

南山女子部では過去に同種の問題が何度か出されています。

1問紹介しておくのでぜひ解いてみましょう。

 

 

詳しくは、南山中学校女子部2026年算数第1問(3)で。

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 右の図のように6つの頂点に番号をつけた正八面体がある。1から6までの目があるサイコロを4回投げ、出た目と同じ番号の頂点に印をつけていく。同じ頂点に印を複数回つけてもよいものとする。このとき、印のついた頂点が三角すいの4つの頂点をなす確率は[ ]である。

    
(注)
確率→→小学生の場合、とりあえず、すべての場合に対してある場合が起こる割合と考えればよいでしょう。

 

灘高の入試で出される場合の数・確率の問題は灘中受験生なら解けて当たり前の問題が大半です。

この問題もそうで、灘中入試の1日目で出されても簡単な問題と評価されるでしょう。

正八面体の6つの頂点から4つの頂点を選んで立体になるようにしなさいということが求められていますが、立体ができない場合がどういう場合か考えればすぐに解けるでしょう。

詳しくは、下記ページで。

 灘高等学校2026年数学第1問(3)(問題)

 灘高等学校2026年数学第1問(3)(解答・解説)

 

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 正六角形ABCDEFがあります。対角線BFの長さは5cmです。右の図のように、対角線BF上に2点G、Hがあります。直線AGと辺BCが点Iで交わり、直線AHと辺DEが点Jで交わります。このとき、三角形AIJの面積は正六角形ABCDEFの面積の[ ]倍です。

  

 

様々な解法が考えられますが、解説ページではすっきり解ける方法を紹介しています。

三角形AIJの面積と正六角形ABCDEFの面積を比べる問題ですが、三角形AIJの面積と正六角形AGHの面積がすぐに比べられ(いわゆる隣辺比の利用)、三角形AGHの面積と三角形ABFの面積がすぐに比べられ(いわゆる等高図形の面積比の利用)、三角形ABFの面積と正六角形ABCDEFの面積がすぐに比べられる(正六角形の有名面積比の利用)のだから、解法としては一本道です。

辺の比を求めないといけないので、基本的には相似か面積比を利用することになりますが、面積比がすぐに出せるぐらいなら答えが出せるでしょということになるので、相似を利用することになります。

長さが与えられたラインとAG:GIとAH:HJを求めることを意識して相似を作出したらすぐに解決します。

正六角形の線対称の軸2本で解決します。

詳しくは、下記ページで。

 灘中学校2026年算数1日目第7問(問題)

 灘中学校2026年算数1日目第7問(解答・解説)

 

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