保護者のための算数教室」カテゴリーアーカイブ

中学受験の算数の導入の仕方を説明します。

和と差に関する問題

今回は条件が不足するつるかめ算や割合のつるかめ算について考えていきます。


(例題1)
100g500円のコーヒーと100g800円のコーヒーをブレンドして、100g620円のコーヒーを600g作りたい。100g500円のコーヒーは何gいれればよいですか。


(解説と解答)
100g620円のコーヒー600gは620×600÷100=3720円です。
全部を500円にすると、500×600÷100=3000円ですから、3720-3000=720円不足します。
100gを500円から800円に変えると800-500=300円あがりますから、
720÷300×100=240gが800円のコーヒーになり、600-240=360gが500円のコーヒーの重さです。

(答え)360g


(例題2)
A君とB君はそれぞれ20個のおはじきを持っています。じゃんけんをして、勝った人は負けた人から2個もらいます。あいこのときは、勝負がつくまで、じゃんけんをします。
勝負がついたのは6回で、終わった時A君は24個のおはじきを持っていました。A君は何回勝ちましたか。


おはじきの総数は変わりませんから、B君は20×2-24=16個持っているので、24-16=8個多くなりました。1回勝つと、相手から2個もらえるので、差は2×2=4個になります。
したがってA君は8÷4=2回多く、B君に勝ったことになりますから、(6+2)÷2=4回勝ちました。
(答え)4回


(例題3)
A君とB君があわせて2000円持っています。A君の$$\frac{1}{4}$$とB君の$$\frac{1}{3}$$のお金を出すと、お母さんに580円のプレゼントを買うことができます。
A君はいくら持っていますか。


(解説と解答)
消去算として考えてもよさそうな問題でしょう。
ともに$$\frac{1}{4}$$のお金を出すと2000×$$\frac{1}{4}$$=500円です。
$$\frac{1}{3}$$-$$\frac{1}{4}$$=$$\frac{4-3}{12}$$=$$\frac{1}{12}$$よりB君の$$\frac{1}{12}$$が580-500=80円ですから、
80÷$$\frac{1}{12}$$=960円がB君。
A君は2000-960=1040円
(答え)1040円


(例題4)
1本80円のえんぴつと1本120円のえんぴつを合計2000円分買いたいと思います。それぞれのえんぴつを必ず1本は買うとすると、買い方は何通りありますか。


(解説と解答)
普通のつるかめ算の場合は、合計の本数が出ているので、これは条件が不足しています。ただ、それぞれ整数本買うので、買い方は絞り込むことができます。
ます1本80円のえんぴつを全部買ってしまうと、2000÷80=25本買うことができます。
80円と120円の最小公倍数は240円ですから、240÷80=3 240÷120=2より80円のえんぴつ3本をやめて、120円のえんぴつ2本を買っていけば良いことになります。
したがって、(80円の本数、120円の本数)=(25、0)(22、2)(19、4)(16、6)(13、8)(10、10)(7、12)(4、14)(1、16)とあり(25、0)を除くので、答えは8通りあります。
(答え)8通り


(例題5)
10g、20g、40gのおもりを組み合わせて400gを作ります。おもりの合計は15個です。組み合わせ方は何通りありますか。ただし、どれも1つは使うものとします。


(解説と解答)
これは3つ、わからない数があり、条件としては2つしかないので、やはり条件が不足しています。
10gの個数をア、20gの個数をイ、40gの個数をウとします。

図のように、たてをおもりの重さ、横を個数として重さを面積で表すと、下の白い部分の面積は400gになります。
一方15個が全部40gであるとすれば、40×15=600gですから、600-400=200gが図のオレンジ色の部分になります。

これは40-10=30g 40-20=20gですから30×ア+20×イ=200g
200÷20=10、30と20の最小公倍数は60ですから、20gを3個減らして、30gを2個増やして行きます。

(ア、イ)=(0、10)(2、7)(4、4)(6、1)ということになりますが、(0、10)は除くので3通りになります。整理すると

(ア、イ、ウ)=(2、7、6)(4、4、7)(6、1、8)ということです。

(答え)3通り


(例題6)
50円、80円、100円の消しゴムを合わせて30個買って、2500円払いました。どれも必ず1個は買ったとして、次の問いに答えなさい。
(1)100円の消しゴムを最も多く勝った時、50円の消しゴムは何個買いましたか。
(2)買い方は全部で何通りありますか。


(解説と解答)
(1)
50円の消しゴムを30個買うと、2500-50×30=1000円不足します。
80円の消しゴムの数をア、100円の消しゴムをイとすると
80円-50円=30円、100円-50円=50円より、
30×ア+50×イ=1000円となります。

下図の通り、オレンジ色の面積が1000円です。

1000÷50=20、30円と50円の最小公倍数は150円ですから、150÷50=3 150÷30=5より50円を3個減らして、30円を5個ふやせばいいので、

(ア、イ)=(0、20)(5、17)(10、14)(15、11)(20、8)(25、5)(30、2)ですが、(25、5)(30、2)は合計30個以上になっているので、あてはまりません。
以上からイが一番大きいのは17ですから、その時の50円の個数は30-17-5=8個です。
(答え)8個

(2)
(50円、80円、100円)=(8、5、17)(6、10、14)(4、15、11)(2、20、8)から4通りです。
(答え)4通り

例題5と例題6は似たような問題ですが、面積図の使い方を変えてみました。どちらでやってもかまいません。

大事なことは、柔軟に使いまわせることですから、両方で解けるようにしておきましょう。

入試は、きれいに解ける問題ばかりではありません。多少なりとも作業をして、範囲を絞りこんだり、整数条件に眼を付けてしぼりこんだりします。作業のていねいさは大事な資質ですから、あわてず確実に解いていきましょう。

以下のプリントもお役立ていただければと思います。

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容器と水量(2)

今回は、直方体や円柱の容器に水をいれたときの深さと体積の比や、さらに立体をいれたときの深さの変化に着いて考えていきます。


(例題1)
底面積が40㎝2、高さ20㎝の直方体の容器に高さが8㎝まで水が入っています。この水を底面積が50㎝2、高さ30cmの空の直方体の容器に入れると、水の深さは何cmになりますか。


(解答と解説)
簡単な問題ですが、直方体の容器に水を入れるとその体積は底面積×高さで求めることができます。水の深さをXとすると

したがって40×8=50×x 

という関係になります。したがってx=320÷50=6.4cmになります。

この場合体積が一定ですから、底面積と深さは反比例します。
(答え)6.4cm


(例題2)
高さが等しい容器A、Bがあります。底面積の比はA:B=5:4です。同じ体積の水をAとBに入れたところ、Bの深さがAよりも0.8cm高くなりました。Aの水の深さは何cmですか。


(解説と解答)
これも同じ体積なので、底面積と高さは反比例します。
したがって底面積の比がA:B=5:4であるならば、高さの比はA:B=4:5
になります。Bの方が1大きいわけですが、この1が0.8cmにあたるので、Aの水の深さは0.8×4=3.2cmになります。
(答え)3.2cm


(例題3)
A、B、C3つの円柱の容器があります。空のAとBに2:1の体積の水を入れたところ、AとBの水の高さは同じになりました。ここでAの半分の水を空のCに入れたところ、Cの水の高さはBの水の高さの$$\frac{2}{3}$$になりました。次の問いに答えなさい。
(1)AとBの底面積の比を求めなさい。
(2)Cの底面積はBの底面積の何倍ですか。


(解説と解答)
(1)AとBに入っている水の体積が2:1で高さが同じになったので、底面積の比は水の体積の比と同じです。
(答え)2:1

(2)Aに入れた水の体積の半分はBに入れた水の体積と同じです。これをCに入れたのだから、BとCには同じ体積の水が入っています。そのときCの水の高さの比はB:C=3:2になったのだから、底面積の比はB:C=2:3になります。したがってCの底面積はBの底面積の3÷2=1.5倍です。
(答え)1.5倍


(例題4)
底面積が150cm2、高さが10㎝の直方体の容器に高さが4cmまで水が入っています。ここに1辺の長さが5cmの立方体を底に並ぶように入れていきます。
(1)立方体を1個入れたときの水の深さは何cmですか。
(2)立方体を3個入れたときの水の深さは何cmですか。


(解説と解答)
ここでは立方体が完全に水の中に入るのか、それとも一部が水面の上に出ているのか、によって解き方が変わります。
(1)ここでは水が入ることのできる底面積は150-5×5=125cm2になっています。
水の体積は150×4=600cm3なので、600÷125=4.8cmとなって、5cmを下回ることから立方体は完全に水の中に入っていないことがわかります。したがってこの解き方で良く、答えは4.8cmです。
(答え)4.8cm

(2)この問題も(1)と同じように解いてみましょう。
水が入ることのできる体面積は150-5×5×3=75cm2になるので、
600÷75=8㎝となり、水は5cmを越えています。この場合、完全に水没しているので、立方体の上の部分は水が入ることができるので、このままでは正しい答えにはなりません。
この場合は、立方体を水として考えます。
5×5×5×3=375cm3の水が増えたとして、600+375=975
975÷150=6.5cmが水の高さになります。
(答え)6.5cm


(例題5)
ある直方体の容器があり、ある高さまで水が入っています。ここに底面積が25㎝2、高さが10㎝の直方体のおもりAを入れたところ、水の深さは10㎝になりました。さらに底面積が50㎝2。高さ12㎝の直方体のおもりBを入れたところ、水の深さは12㎝になりました。次の問いに答えなさい。
(1)容器の底面積は何cm2ですか。
(2)最初の水の深さは何cmですか。


(解説と解答)
(1)

直方体を水と考えてしまうと、水面があがった部分の体積ははちょうど直方体の体積と等しくなります。直方体Bを入れたとき、水面は2cm上がりましたから、
底面積×2=50×12=600cm3になるので、底面積は600÷2=300cm2です。
(答え)300cm2

(2)直方体Aの体積は25×10=250cm3なので、水面は250÷300=$$\frac{5}{6}$$cm上がったことになります。
したがって最初の水の高さは10-$$\frac{5}{6}$$=9$$\frac{1}{6}$$
(答え)9$$\frac{1}{6}$$cm


(例題6)
直方体の容器に深さが10㎝まで水が入っています。ここに直方体のおもりAを図2のように入れたところ、おもりAは完全に水の中に入り、水の深さは12cmになりました。
このおもりAを図3のように立てたところ、今度はAの一部が水面上に出てきて、水の深さは11.5cmになりました。

図のXの長さは何cmですか。


(解説と解答)
完全に水に入った時、水面の高さは12-10=2cm上がりましたから、容器の底面積×2cmがおもりAの体積です。
一方、一部が入った時は水面の高さは11.5-10=1.5cm上がりましたから、水中にあるおもりAの体積は容器の底面積×1.5cmになります。
したがって一部が入ったとき、水中にある部分の体積は全体の1.5÷2=$$\frac{3}{4}$$にあたるので、
Xの長さは11.5÷3×4=15$$\frac{1}{3}$$cmです。

(答え)15$$\frac{1}{3}$$cm


(例題7)
高さが12cmの円柱の容器Aに高さ8㎝まで水が入っています。ここに空でふたの空いた円柱の容器BをAとBの底面が平行になるようにそのまま入れていきます。Bの高さは6cmです。
Aの底面積が100cm2、Bの底面積が60cm2のとき、次の問いに答えなさい。

(1)Bの容器に水が入る瞬間、Bの底とAの底の間は何cm離れていますか。
(2)容器Bに深さ4cmまで水が入ったとき、容器Aの水面の高さは何cmですか。


(解説と解答)
(1)最初に容器Aに入っていた水の体積は100×8=800cm3です。水面がBの上の部分まで来たときは、図のようになります。

このとき水面の下の体積は800+60×6=1160cm3になるので、水の高さは1160÷100=11.6cmになります。
容器Bの底面はそこから6cm下ですから容器Aと容器Bの底面の間の距離は11.6-6=5.6cmです。
(答え)5.6cm

(2)容器Bに水が4cmまで水が入ると、残りは2cmですから、60×2=120cm3が入ります。
したがって全体の体積は800+120=920cm3ですから、920÷100=9.2cmが水の高さになります。
(答え)9.2cm

2013年は水量の変化の問題は各校で良く出題されていました。いろいろ複雑にできる部分があるので今後も出題は多いテーマだと思います。しっかり基本をマスターしてください。

以下のプリントもお役立ていただければと思います。

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仕事算

今週は仕事算です。

仕事算は割合のテーマとして、全体の仕事を1と考える考え方と、比を使って全体の仕事も量を可変的に整数に置き換える方法があります。

全体の仕事を1とすると、当然分数を使った計算が出てくるので、なるべく比を使って整数の計算に持ち込む方法を今回は考えていきましょう。


(例題1)
A君だと30日、B君だと40日かかる仕事があります。
A君が12日やったあと、A君とB君で残りを仕上げると、全部で何日かかりますか。整数で答えなさい。


(解説と解答)
ここでは全体の仕事の量を30と40に最小公倍数である【120】とおきます。【 】で囲むのは、他の数字と区別をするためです。

A君は30日で終えるので1日あたりの仕事の量は【120】÷30=【4】になります。
B君は40日で終えるので1日当たりの仕事の量は【120】÷40=【3】になります。

まずA君が12日やったので、【4】×12=【48】の仕事が終わりましたから、残りは【120】-【48】=【72】です。

ふたりで仕事をすると1日に【4】+【3】=【7】仕事が進みますから、
【72】÷【7】=10・・・【2】となって、11日かかりますから、全体では12+11=23日
(答え)23日


(例題2)
A君がやると12日、B君がやると18日かかる仕事があります。これについて次の問いに答えなさい。
(1)1日のA君とB君の仕事の比を最も簡単な整数の比で求めなさい。
(2)A君とB君がそれぞれ一人で仕事をして、14日で終わるためにはA君は何日仕事をすればいいですか。


(解説と解答)
(1)は日数をひっくり返せばいいので、A:B=18:12=3:2です。
念のため、全体の仕事を12と18の最小公倍数である【36】とすればAの仕事は【36】÷12=【3】、Bの1日の仕事は【36】÷18=【2】となります。
(答え)3:2

(2)14日間B君が仕事をすると【2】×14=【28】終わりますが、【36】-【28】=【8】残ります。
これをA君が1日変わることによって【3】-【2】=【1】ずつこなせますから、【8】÷【1】=8日がA君になります。
(答え)8日


(例題3)
A、B、Cつの管と大きな水そうがあります。AとBは水そうに水を入れ、Cは水そうから水を出します。
A1本で、空の水そうを45分で満水にします。
B1本で、空の水そうを1時間で満水にします。
C1本で、満水の水を90分で空にします。
次の問いに答えなさい。

(1)まずA1本で20分入れてから、BとCを同時に開きました。全部で何分で水がいっぱいになりますか。
(2)空の水そうに水をいれていきましたが、Aは10分、Cは20分閉じていました。全体で何分で満水になりましたか。


(解説と解答)
A1本で45分、B1本で60分、C1本で90分ですが、Cが水を出すことに注意してください。
45、60、90の最小公倍数は【180】なので、水そうの容積を【180】とすると
Aは1分あたり【180】÷45=【4】
Bは1分あたり【180】÷60=【3】
Cは1分あたり【180】÷90=【2】
となります。
(1)まずAで20分水を入れるので【4】×20=【80】だけ水が入ります。
残りの容積は【180】-【80】=【100】です。
AとBで水を入れCで水を出しますから【4】+【3】-【2】=【5】だけ1分あたり水が入ります。
したがって【100】÷【5】=20分から、合計では20+20=40分
(答え)40分

(2)もしAもCも閉じていなければ、【4】×10=【40】の水が入り、【2】×20=【40】の水が出ていたので、結局満水の水が入ったのと同じです。
したがって【180】÷【5】=36分で水が入りました。
(答え)36分


(例題4)
大人が10人で15日間かかる仕事があります。大人が3人で10日間仕事をした後、子ども10人だけで36日間仕事をしても、終わります。
このとき、次の問いに答えなさい。
(1)大人1人と子ども1人の1日に仕事の比を最も簡単な整数の比で求めなさい。
(2)大人が5人で10日やった後、子どもが10人だけで20日やり、その後ロボット1台が5日やって仕事が終わりました。最初からロボット2台だけでやると、この仕事は何日で終わりますか。整数で答えなさい。


(解説と解答)
大人1人の1日の仕事の量を【1】とします。全体の仕事は【1】×10×15=【150】です。
大人が3人で10日仕事をすると【1】×3×10=【30】ですから、残りは【150】-【30】=【120】
したがって【120】÷(10×36)=【$$\frac{1}{3}$$】になるので、大人と子どもの仕事の比は1:$$\frac{1}{3}$$=3:1です。

(答え)3:1

(2)分数での計算をさけるために、大人の1日の仕事を【3】、子どもの1日の仕事を【1】とすると、全体の仕事は【3】×10×15=【450】になります。
大人が5人で10日やると【3】×5×10=【150】
その後、子どもが10人で20日ですから【1】×10×20=【200】
したがってロボットが1日でやる仕事は(【450】-【150】-【200】)÷5=【20】です。
最初からロボット2台でやれば【450】÷(【20】×2)=【450】÷【40】=11・・・【10】より12日間です。
(答え)12日

さて、次はニュートン算を考えましょう。


(例題5)
ある水そうに水が入っていて、毎分5Lの割合で水を入れていきます。
1台のポンプでこの水を出していくと、20分で水がなくなり、3台のポンプで水を出していくと、4分で水がなくなります。
(1)1台のポンプは毎分何Lの水を出しますか。
(2)最初、水そうには何Lの水が入っていましたか。


(解説と解答)
水を出したり、入れたり忙しい問題ですね。
(1)1台のポンプで水を出すとその量は最初に水そうに入っていた水+5×20 が出ますから、1台のポンプが1分間に出す水の量を【1】とすればこれが【20】です。
一方、3台のポンプで水を出すと、出した水の量は最初に水そうに入っていた水+5×4 になるので、これが【3】× 4=【12】になります。

最初に入った水+100L =【20】
最初に入った水+20L  =【12】

ですから差の【8】が100-20=80Lであることがわかるので80÷8=10より1台のポンプは毎分10Lの水を出します。
(答え)10L
(2)1台のポンプのとき、出した水の量は10×20=200Lで入った水の量は100Lですから、最初に水そうに入っていた水は200-100=100Lになります。
(答え)100L

入っている方も水が変化し、出ていく方も水が変化するので、気を付けていきましょう。


(例題6)
ある池があり、最初に水がたまっていて、一定の割合で水がわきだしています。この池から2台のポンプで水を出すと2時間で水がなくなり、3台のポンプで水を出すと40分で水がなくなります。
では4台のポンプで水を出すと何分で水はなくなりますか。


(解説と解答)
式に書いてみましょう。一定にわきだす水の量を1分あたり[1]とし、1台のポンプが1分あたりに出す水の量を【1】とします。
最初の条件は2時間で水がなくなったので、水は120分出ていますから、

最初の水+[1]×120=【2】×120=【240】 となります。

同様に、3台のときは

最初の水+[1]×40=【3】×40=【120】となります。

この2つの式を比べると
[120]-[40]=[80]が【240】-【120】=【120】に等しいことから[1]:【1】=120:80=3:2になります。

したがって[1]=3 【1】=2 とすると

最初の水+3×120=2×240=480ですから最初の水は480-360=120になります。

したがって4台のポンプにすると水は2×4=8出ますが、わきだす水が3あるので、最初の水は8-3=5しか出せません。

120÷5=24分で水はなくなることになります。

(答え)24分

なるべく分数にならないように解いてみました。工夫すると面倒な計算をしなくて済むので、計算ミスも少なくなります。ニュートン算は最初はわかりにくいかもしれませんが、形が決まっている問題なので変化しているものと、変わっていないものをしっかり区別しながら問題を解いていくと、案外簡単に解けるでしょう。

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