規則性を見つける問題より(2015年、桜蔭中学)

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いろいろな大きさの正三角形を,次のように置いていきます。

はじめに,下の図1のように1辺の長さが1cmの正三角形3枚①②③と

1辺の長さが2cmの正三角形2枚④⑤を置きます。

次からは,できた図形の最も長い辺を1辺とする正三角形を

もとの図形のとなりに図2のようにうずまき状に置いていきます。

このとき,次の問いに答えなさい。

1

(1)⑰の正三角形を置いたとき,できる図形の周の長さは何cmですか。

(2)⑮の正三角形を置いたとき,

    できる図形の面積は①の正三角形の面積の何倍ですか。

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⑥以降の正三角形の1辺は、

(直前の正三角形 + 5つ前の正三角形) の長さになっていきます。

⑥=⑤+①

⑦=⑥+②

⑧=⑦+③

⑨=⑧+④

・・・・・・・・・

正三角形の辺の長さは

①=1、②=1、③=1、④=2、⑤=2、⑥=3、⑦=4、⑧=5、⑨=7、⑩=9、

⑪=12、⑫=16、⑬=21、⑭=28、⑮=37、⑯=49、⑰=65、⑱=86、・・・

(1)

できる図形はいつも5角形で、

周囲の長さは、たとえば図2の⑧までなら、⑤~⑨までの辺の合計になります。

2+3+4+5+7=21cm

⑰までなら、⑭+⑮+⑯+⑰+⑱ となり、

28+37+49+65+86=265cm

(2)

図2の5角形に⑤と⑦の正三角形を加えると、⑩の正三角形ができます。

①の正三角形が9×9=81個入っているので、

図2の⑧までの面積は、

⑩の面積-⑦の面積-⑤の面積 となり、

⑮までの面積は、

⑰の面積-⑭の面積-⑫の面積=

65×65-28×28-16×16=3185倍 です。

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2015年、麻布中学の出題問題から、公園の旅人算

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公園内に図のようなコースがあります。

からは100m,からを通ってまでは200m,からは100m,からは100mです。

Aさんは一定の速さで歩き,の位置から出発して,コース上をあ→い→う→え→おの順に進みます。

Bさんは自転車に乗って分速280mで走り,の位置から出発してに進み,に着いたあとはえ→う→い→え→う→い・・・と池の周りを反時計回りに何度も周回します。

2人とも同時に出発したとして,次の間いに答えなさい。ただし,答えは整数または分数で書きなさい。

1527



(1)Aさんの速さは分速70mであるとします。

  ①2人が最初に出会うのは出発してから何分後ですか。

  ②2人が最後に出会うのは出発してから何分後ですか。

(2)AさんとBさんがちょうど3回出会うとき,

  Aさんの速さとして考えられるもののうち,最も速いのは分速何mですか。

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(1)

Aがに着く時間は、100÷70=10/7分→1と3/7分

Bがに着く時間は、300÷280=15/14分→1と1/14分

Bがに着いてもAはまだに着いていないので、Bはもう1周することになり、

2人の進むキョリの合計は、100+100+300+200=700m

出会うまでの時間を□分とすると、

70×□+280×□=700 で、

□=700÷(70+280)=2 より

2分後

Aがに着く時間は、300÷70=4と2/7分後

最初にBと会ってから、4と2/7-2=2と2/7=16/7分後 です。

最初に会ってから、次に会うまでに2人が進むキョリは池の周りの300m

その時間は、300÷(70+280)=6/7分

16/7分の間に2回会えることになり、

3回目まで、6/7×2=12/7分 なので、

出発してから、2+12/7=3と5/7分後になります。

(2)

BがAと3回会う最短距離は、池を2周してでAと会うときなので、

そのキョリは、100+300×2=700m

時間は、700÷280=5/2分

その時間でAはに着くことになるので、

その速さは、300÷5/2=120m/分

分速120mです。

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2015年(灘中学)平面図形問題から

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下の図において、ACの長さは 8cmです。

また、ア、イの 角の大きさは共に 60度です。

直線AC,BD が交わる点 をE とするとき、次の問に答えなさい。 

(1)AE の長さを求めなさい。

(2)三角形AED の面積は、1辺の長さが1cmの正三角形の面積の何倍ですか。

Pic_4170q

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(1)角度として60度が出てきているので、下の図1のように

BCを1辺とする正三角形BCF を作ると、

  Pic_4171a

三角形BEF と三角形DEC は相似で、相似比が 3 : 5 に

なります。よって、FE : EC = 3 : 5 とわかり、

 CE = 3÷(3+5)×5= 15/8(cm)

と求められるので、

 AE = 8-15/8 = 49/8 = 6と1/8(cm)

です。

 

 (2)AE : EC = 49 : 15 、 FE : EC = 3 : 5 、

三角形BEF の面積 : 三角形DEC の面積= 9 : 25 、

で、三角形BCF の面積=1辺1cm の正三角形 9個分の面積

なので、1辺1cmの正三角形の面積=【1】とすると、

 三角形BCF の面積=【9】

 三角形BEF の面積=【9】×3/8=【27/8】

 三角形DEC の面積=【27/8】÷9×25=【75/8】

 三角形AED の面積=【75/8】÷15×49=【245/8】

 (【9】×3/8×25/9×49/15)

となるので、三角形AED の面積は、1辺の長さが1cmの

正三角形の面積の 30と5/8倍 です。

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ビールの泡は何cm?(2007年算数オリンピック、ファイナル問題より)

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『ビール』を容器に注ぐと、液体部分と泡の部分に分かれます。.

泡は時間がたつと液体になりますが、

そのとき、体積は1/3になるものとします

(逆に液体が泡になるときは体積は3倍になるものとします)。

また、『ビール』は注ぎ方によって液体と泡の割合が変わるので、

同じ容器に入る『ビール』の量は、注ぎ方によって異なることがあります。

今、深さ30cmの円柱の容器に『ビール』を500ml注いだら

底から15  cm  のところまでは液体で、

その上は容器のちょうど上端ぴったりまで泡になりました(1回目)。

次に、同じ容器に『ビール』を700ml注いだら、

底からXcmのところまで液体で、

その上は容器のちょうど上端ぴったりまで泡になりました(2回目)。

このとき、Xを求めなさい。

1

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1回目のビールが泡もふくめてすべて液体になると、

その高さは、15+15÷3=20cm。

これにより、液体部分の高さ1cmの量は、

500÷20=25ml

2回目のビールもすべて液体と仮定すると、

高さは700÷25=28cm

一部が泡になったときの高さとの差は、30ー28=2cm。

液体1cm分が泡になると3cmになり、

高さは液体部分が1cm減り、泡部分が3cm増えるので、

3-1=2cm増えますが、

これは28cm→30cmになった高さの差とー致するので、

2回目は液体1cm分が泡になり、

泡の高さが3cmであることがわかります。

以上から、2回目の.ビールの液体部分の高さは、

30-3=27cm。

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長方形を正方形に切り分けると・・・(筑波大学附属駒場中学 2003年)

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長方形の紙をハサミで何回か切り、

切り分けたすべての部分が正方形になるようにします。

ただし、元の長方形も切り分けられた正方形も、

辺の長さはすべてセンチメートル単位で測ると整数になるものとします。

たとえば、横5cm、たて 3cmの長方形の紙を

正方形の個数が最も少なくなるように切ると、

下の図のように4個の正方形になります。このうち2個だけは同じ大きさです。

 

このとき、次の問に答えなさい。

1

(1)面積が56c㎡ の長方形の紙は何種類かありますが、それぞれの紙を正方形の個数が最も少なくなるように切ります。

このうち、正方形の個数が最も少ない場合の個数を答えなさい。

(2)ある長方形の紙は 6個の正方形に切り分けられ、そのうち2個だけが同じ大きさで、それらは一番小さい正方形でした。

このような長方形の紙のうち、面積が最も小さい長方形の2辺の長さを求めなさい。

(3)ある長方形の紙は14個の正方形に切り分けられ、そのうち2個だけが同じ大きさで、それらは一番小さい正方形でした。

このような長方形の紙のうち、面積が最も小さい長方形の2辺の長さを求めなさい。

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(1)56=1×56=2×28=4×14=7×8 で、

正方形の個数が最も少なくなるように切ると、

 1×56 のとき、1辺1cmの正方形が56個できます。

 2×28 のとき、1辺2cmの正方形が28個できます。

 4×14 のとき、

  1辺4cmの正方形が3個、1辺2cmの正方形が2個できます。

 7×8 のとき、

  1辺7cmの正方形が1個、1辺1cmの正方形が7個できます。

よって、正方形の個数が最も少ないときの個数は、

4×14の場合で、5個です。

 

(2)6個に切り分けられる長方形は、下の図1の形になります。

    Pic_4098a

2辺の長さは、8cm と 13cm です。

 

(3)図1に、正方形の番号を入れると下の図2のように

ジグザグになることがわかります。

     Pic_4099a

2番の正方形まで並べたときの2辺は、1cm と 2cm

3番の正方形まで並べたときの2辺は、2cm と 3cm

4番の正方形まで並べたときの2辺は、3cm と 5cm

5番の正方形まで並べたときの2辺は、5cm と 8cm

となっていて、次の正方形の2辺の長さは、

 前の長方形の長い方の辺の長さと、

 前の長方形の2辺の長さの合計の長さ

になっています。

6番目の長方形は、8cm と 5+8=13cm

7番目の長方形は、13cm と 8+13=21cm

8番目の長方形は、21cm と 13+21=34cm

9番目の長方形は、34cm と 21+34=55cm

10番目の長方形は、55cm と 34+55=89cm

11番目の長方形は、89cm と 55+89=144cm

12番目の長方形は、144cm と 89+144=233cm

13番目の長方形は、233cm と 144+233=377cm

14番目の長方形は、377cm と 233+377=610cm

と求められます。

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