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2019年2月

2019年2月23日 (土)

切り口の面積比は?(今年 2019年 麻布中学)

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同じ高さの直方体の形をした白いもちと赤いもちがあります。

下図のように赤いもちの上に白いもちを重ねて立方体を作ります。

2点P、Qはそれぞれ2辺AB、CD上の点で、

AP:PB=4:3、CQ=QD です。

3点P、Q、Rを通る平面で立方体を切断したとき、

切り口の図形の白い部分と赤い部分の面積の比を、

最も簡単な整数の比で答えなさい。

ただし、白いもちはどのように切っても切り口の色は必ず白になり、

赤いもちはどのように切っても切り口の色は必ず赤になります。

2042

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解法例

切り口は図のようになります。

2045

白は平行四辺形ですが、

赤は△緑だけ面積が小さくなることがわかります。

2044

△APTと△BPUは相似で、相似比は4:3

PTの長さを4とすると、PU=3

△REFと△QCSと△QDOは合同、

△REFと△RBPは相似で、相似比は1:2

△ODTと△PBUも相似で、相似比は1:2になります。

したがって、OTはPUの1/2で、1.5です。

QF=1.5+4=5.5

白と赤の高さは同じで、□とすると、

白い切り口の面積は、5.5×□

赤い切り口の面積は、5.5×□-1.5×□÷2

面積比は、

白:赤=5.5:4.75=22:19

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682

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2019年2月20日 (水)

ゲームをしたのは何回?(今年 2019年 桜蔭 中学)

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3人の中から1人の勝者が決まるゲームのトーナ メントを考えます。

ゲームは必ず3人で行います。

このトーナメントに参加する子どもたちに1から 順に番号をふります。

番号の小さい順に3人ずつ 組み、 1回戦を行います。

3人の組にならない子どもは2人以下とし、そのまま2回戦に進みます。

2回戦以降も同じように組を作ってゲームを行います。

例えば、1番から 11番の参加者 11人でトーナメントをするとき、

図1のように1回戦はa、b、cの3回ゲームを行い、

10 番と11番の子どもはそのまま準決勝に進みます。

そのあと d、eの2回ゲームを行うと 優勝者が1人決まります。

図1

2061

(1)1番から81番の参加者 81人で1回戦を図2のように行うと、

優勝者が1人決まるまでに、合計何回のゲームが行われますか?

図2

2062

(2) 1番から235番の参加者235人でトーナメントを行うと、

優勝者が1人決まるまでに 合計何回のゲームが行われますか?

(3)優勝者が1人決まるまでに合計 24 回ゲームが行われたとき、

トーナメントの決勝、準決勝は 図3のようになりました。

このときのトーナメントの参加者は何人ですか?

図3

2063

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解法例

106

(1)

81÷3=27

27÷3=9

9÷3=3

3÷3=1

27+9+3+1=40回

(2)

235÷3=78・・・・・1

(78+1)÷3=26・・・・・1

(26+1)÷3=9

9÷3=3

3÷3=1

78+26+9+3+1=117回

(3)

逆に考えていきます。

(2+1)÷3=1

7÷3=2・・・・・1

この7が1+6か2+5なのか調べます。

1+6の場合、

(6+1)÷3=2・・・・・1

その前は、

(   )÷3=6・・・・・1 なので、

(  )=19

19=18+1 か 17+2 となって、

いずれの場合も24ゲームを上回ってしまい不適当、

したがって、

(5+2)÷3=2・・・・・1 なので、

その前は、

(  )÷3=5・・・・・2 より

(  )=17

17=16+1 か 15+2 ですが、

24ゲームになるのは、16+1なので、

(16+1)÷3=5・・・・・2

その前は、

(  )÷3=16・・・・・1 より、

(  )=49人

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2019年2月11日 (月)

切断面の形は?(今年 2019年 開成中学)

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次の図のような直方体 ABCD-EFGH があります。

また、辺 CD、EF、GC 上にそれぞれ点 P、Q、R があり、

DP=8cm、PC=12cm、EQ=4cm、CR=9cmが成り立っています。

2021

 

3点P、Q、R を通る平面でこの直方体を切断し、

切断したときにできる切り口の図形をXとします。

図形 X を前から見ると(面 ABFE に垂直な方向から見ると)、

面積が228㎠の図形に見えます。

図形X を上から見ると(面 ABCD に垂直な方向から見ると)、

面積が 266㎠の図形に見えます。

2022

 

このとき、次の問いに答えなさい。

(1) 図形 X は何角形ですか。

(2) 直方体の高さ(辺 AE の長さ)は何cm ですか。

(3) 直方体の奥行き(辺 AD の長さ)は何cm ですか。

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解法例

106

(1)切り口は図のような六角形です。

2023

(2)前から見ると下の図のように見えます。

2027

TQとPRは平行なので、

△TEQと△RCPは相似になり、

TE=4×3/4=3cm

六角形ATQFRP=228㎠なので、

AE=□cmとすると、

20×□-(4×3÷2+12×9÷2)=228

20×□-60=228

20×□=288

AE=□=14.4cm

(3)下の図のように、直方体の上に三角すいを考えると

2025

△TEQと△ODPは相似なので、

OD=8×3/4=6cm

△ODSと△TASも相似なので、

OD:TA=6:(14.4-3)=6:11.4=10:19より、

DS:SA=10:19

2026

上から見ると、△緑どうしも相似になるので、

DP:FQ=8:16=1:2より、

DS:BU=10:20

20×(⑩+⑲)-(8×⑩÷2+16×⑳÷2)=266

580まる-200まる=266

380まる=266

①=0.7

AD=29まる=0.7×29=20.3cm

 

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