算数
「相似の応用問題」
この学校の後半2題は長い問題文を読んで考えるものです。主に図形や速さに関する問題
が出され、うち1題は会話の形で穴埋めをしていくもの、もう1題はいくつかの設問に分
かれたものです。図形では相似を使って考えるものが好んで出されます。この図形の問題
は他の学校を志望する生徒にも解いてほしい問題です。
<問題> F子さんは鴨の親子が編隊を組んで飛んでいる様子に興味を持ち,へリコプターに乗って鴨の親子が飛んでいる様子を調べてみることにしました。すると,鳴の親子は下の1図のように親鳥を先頭に左右対称のV字型に等間隔に編隊を組んで飛んでいることがわかりました。あとの問いに答えなさい。 ![]() [1] (1) F子さんが観察していたところ,鴨の親子が橋の架かった川にさしかかりました。 上の2図のように先頭の親鴨が川の手前岸を通過してから,3図のように川の向こ う岸を通過するまでの所要時間は3秒です。F子さんは,この橋を60歩で渡った 経験があります。F子さんの歩幅は0.5mであることを利用して鳴の親子の飛ぶ 速さが時速何kmか求めなさい。 (2) 4図にあるように,川の両岸には,橋のたもとから順番に等間隔に木が植えられて います。F子さんが,橋のたもとの植木Aから川に対して直角の方向に12歩だけ 歩いた地点Cからは,植木Bまでがちようど20歩でした。植木の間隔は何mです か。3辺の長さの比が3:4:5の三角形は図のように直角三角形になることを利 用して答えなさい。 ![]() (3) 先頭の親鴨が川の向こう岸を通過してから2秒後に,一番後ろの子鴨が川のこちら 岸を通過しました。このときの様子を示したものが5図です。よく見てみると,一 番右後ろの子鴨は橋のたもとから数えて3本目の植木の真上を通過しています。 さらに向こう岸では,橋のたもとから数えて4本目の植木の真上を通過している子 鴨もいるようです。このことから次のことが求められます。 ![]() (i) V字型の一番後ろを飛んでいる2羽の子鴨は何m離れていますか。 (ii)あの子鴨と親鴨の間には子鴨がもう1羽飛んでいました。 子鴨は全部で何羽ですか。 [2] 子鴨の中には比較的大きな大子鴨と,まだ小さな小子鴨がいます。大子鴨は親鴨が5回 羽ばたく聞に6回羽ばたき,小子鴨は大子鴨が8回羽ばたく間に9回羽ばたきます。親 鴨と大子鴨と小子鴨が同時に羽ばたいた直後から考えると,親鴨が1000回羽ばたく 間のうち親鴨だけが羽ばたいているのは何回ですか。 <解答> [I] (1) F子さんの経験から川幅を求めます。 0.5m×60=30m また親鴨が川を渡るのにかかった時間が3秒とわかっています。 式を1つにまとめる方が計算しやすいので、 (30÷1000)km÷(3÷3600)時間 =30÷1000÷3×3600 =時速36km 答 時速36km *後で親鴨の秒速が必要になるので、まず秒速10mを出してから時速に 直す方が良いという考えもあるでしょう。 (2) CA:CB=12歩:20歩=3:5なので、 CA:AB=3:4=12歩:□歩 □歩=12歩×4÷3=16歩 歩幅が0.5mなので、植木の間隔は 0.5m×16歩=8m 答 8m (3) (i) 親鴨は川を渡ってから2秒進んでいます。 そのときの親鴨の位置は川の向こう岸から、 秒速10m×2秒=50m 次の図で考えると、 ![]() □m:8m=(20m+30m):30m □m=8×50÷30=13 ![]() 一番後ろを飛んでいる2羽の子鴨の間隔は□mの2倍になるので、 13 ![]() ![]() 答 26 ![]() (ii)向こう岸とそこから20m離れた親鴨の位置の間に1羽の子鴨がいるという ことは、子鴨は川の両岸に平行で10mずつ離れた直線上に2羽ずつ並んで いることになる。 ![]() 50m÷10m=5 2羽×5=10羽 答 10羽 [II] それぞれの鴨で同じ時間に羽ばたく回数の比は、 親鴨と大子鴨では5:6、大子鴨と小子鴨では8:9 連比で表すと、20:24:27 親鴨が20回羽ばたく間に、大子鴨と一緒に羽ばたいているのは、 1回目、6回目、11回目、16回目の計4回 親鴨が20回羽ばたく間に、小子鴨と一緒に羽ばたいているのは、 1回目のみの1回 よって、親鴨だけが羽ばたいているのは、20回中では16回になる。 16回×(1000回÷20回)=800回 答 800回 *同時に羽ばたくということを、羽ばたき始めた瞬間がそろうことと考えると、 答を求めやすいでしょう。 |