目次

規則性

2019年3月 5日 (火)

看板の方向と距離は?(今年 2019年 筑波大学附属駒場中学)

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0から2048までの数がひとつずつ書かれた、2049本の看板があります。

これらの看板 [0]、 [1]、[2] ・・・・[2048] を、

この順で、東西にまっすぐのびる長さ1kmの道路に、

1本ずつ立てる工事を行います。

まず、西の端に [0]、東の端に [1] の看板を立てます。

続いて、次のように工事1、工事2、工事3、・・・・工事11を行います。

工事1: [0] と [1] の看板のちょうど中間地点に、[2] の看板を立てます。

2081

工事2:工事1までで立てた看板のちょうど中間地点に、

西から順に [3]、[4] の看板を立てます。

2082

工事3:工事2までで立てた看板のちょうど中間地点に、

西から順に [5]、.[6]、[7]、[8] の看板を立てます。

2083

同じように、前の工事までで立てた看板のちょうど中間地点すべてに、

西から順に新しい看板を立てる工事を続け、

工事11で [2048] の看板まで立てました。

このとき、[O]の看板と [2]の看板の間の距離は 1/2km、

[O]の看板と [3] の看板の間の距離は1/4kmです。

Panda250

(1)[0] の看板と [31] の看板の間の距離は何kmですか。

(2)[31] の看板から東西どちらに何km進めば、

    [2019] の看板に着きますか。方角と進んだ距離を答えなさい。

(3)この道路を[0]の看板から東へ進みながら、

   看板の個数を数えていきます。

.   ちょうど、2019個目の看板にかかれた数は何ですか。

    ただし、[0]の看板を1個目と数えます。

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解法例

(1)

工事2で、2×2+1=5本

工事3で、2×2×2+1=9本

工事4で、2×2×2×2+1=17本

工事5で、2×2×2×2×2+1=33本

の看板が立つので、

このとき、[31]の看板は東から4本目で、

[0]からの距離は、(32-3)/32=29/32km

(2)

工事5までで、[31]の東側には3本の看板が立っています。

工事6→3×2=6本

工事7→6×2=12本

工事8→12×2=24本

工事9→24×2=48本

工事10→48×2=96本

工事11→96×2=192本

[2019]の看板は、東から数えて、

(2048-2019)×2+1=59本目

[31]から192-59=133の距離があるので、

[31]から東に133/2048km

(3)

[2019]は東から数えて、

2049-2019+1=31番目です。

[2019]の東側には30本の看板が立っています。

看板は工事ごとに2倍-1本ずつ増えるので、

工事6から考えると、

2×2×2×2×2=32より

[64]から東側を調べると、

工事6

64   1

工事7

64 128 1

工事8

64 255 128 256 1

工事9

64 509 255 510 128 511 256 512 1

工事10

64〇509255510128511256512

一番右の〇=1024

工事11

64×〇×509××255××510××128××511××256××512××

一番右の×=2048

右から31番目は64の次の〇になるので、

1024-7=1017

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682

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2018年9月 8日 (土)

使うタイルは何枚?(今年 2018年 慶應義塾中等部)

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同じ大きさの正三角形のタイルが 140 枚あります。

このタイルをすき間なく並べて、正三角形また は正六角形をつくります。

[図1]、[図2] はそれぞれ4枚、6枚のタイルを使ってつくった例です。

9081

(1)できるだけ大きな正三角形をつくるとき、タイルは全部で何枚使いますか。

(2)できるだけ多くのタイルを使って、正三角形と正六角形を1つずつつくるとき、

  正三角形を つくるのに使うタイルは何枚ですか?

  正六角形をつくるのに使うタイルは何枚ですか?

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(1)

正三角形は1辺が1つ大きくなるごとに、

1、3、5、7、9・・・・枚ずつタイルが増えていきます。

Bandicam_20180908_074952368_2

使うタイルは、

1+3+5+7+9+・・・・ と増えていくので、

1辺が1のとき使うタイルは、

2×1÷2=1

1辺が2のとき、

4×2÷2=4

1辺が3のとき、

6×3÷2=9

・・・・・

2×1÷2=2×1×1÷2=1×1

4×2÷2=2×2×2÷2=2×2

6×3÷2=2×3×3÷2=3×3

・・・・・

1辺が12では

12×12=144 より、140を超えてしまうので、

1辺は最大で11になり、

タイルは、11×11=121使います。

(2)

正六角形では1辺が1のとき、

1×6

1辺が2のとき

Bandicam_20180908_075723601

3×6=18増え、

1辺が3のとき、

5×6=30増え

1辺が4のとき、

7×6=42

1辺が5のとき、

9×6=54増えるので、

6+18+30+42+54=150 より140を超えてしまうので、

、24、54、96の4つの場合だけ考えます。

残る枚数は、

→140-6=134・・・・・①

24→140-24=116・・・・・②

54→140-54=86・・・・・③

96→140-96=44・・・・・④

正三角形を作るには、(1辺×1辺)の枚数が必要なので、

使わない枚数は、

①→134-(11×11)=13

②→116-(10×10)=16

③→86-(9×9)=5

④→44-(6×6)=8

したがって、一番タイルを多く使うのは③の場合で、

正三角形に81、正六角形に54です。

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682

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2018年6月 8日 (金)

○×○×○×はいくつ?(今年 2018年 自修館中学)

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次のカンタロウ君とシュウ子さんの会話を読んで、各問いに答えなさい。

カンタロウ「○と×だけを使って数字を表す暗号を作ったんだ。」 ①

シュウ子「どんな暗号なの?」

カンタロウ「×が0、○が1、○×が2、○○が3、○××が4、・・・

             という記号を使った暗号だよ。」

シュウ子「なるほど、規則性がわかったかもしれないわ。

            5は(ア)じゃない?」

カンタロウ「おっ、正解。じゃあ、13 はどうなるでしょう?」

シュウ子「全部○になった次の数字は記号が増えるから・・・、(イ)ね。」

カンタロウ「これまた正解。この暗号は解読できてしまったみたいだね。」

シュウ子「じゃあ、私が○と×に◎を加えて

             新たな数字を表す暗号を作るわ。」

カンタロウ「どうなるの?」

シュウ子「×が0、○が1、が2、○×が3、○○が4、○が5、

 ×が6、○が7、が8、○××が9、・・・よ。

           さて、このとき 29 はどうなるでしょう。 」

カンタロウ「ちょっといきなり難しいなあ。えーっと・・・、(ウ)でどうかな?」

シュウ子「さすが、正解よ。ちなみに、

           私の誕生日は西暦××○年○日な の。」 ②

カンタロウ「これは解読するのに時間がかかるな。」

(1)(ア)と(イ)に当てはまる記号をそれぞれ答えなさい。

(2)下線部①において、○×○×○×は

     どんな数を表しているか答えなさい。

(3)(ウ)に当てはまる記号を答えなさい。

(4)下線部②において、シュウ子さんの誕生日はいつか答えなさい。

Pfa021sPfa020s

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----------------------------------------------------

(1)

ア➡〇×〇

イ➡〇〇×〇

(2)

2が〇×

4が〇××

8が〇×××

16が〇××××

32が×××××

なので、

×〇×〇×=×××××+〇×××+〇× より、

32+8+2=42

(3)

3が〇×

9が〇××

27が〇×××

なので、

29=27+2より、

×××+◎=××

(4)

2187=3×3×3×3×3×3×3=〇×××××××

より、

2186=

×××××=2186-242(◎)=1944

×◎=1944+80(◎)=2024

××××=2024-26()=1998

××◎〇=1998+7(◎〇)=2005

2005年2月25日

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682

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2018年6月 2日 (土)

何個の○をぬることができますか? (今年 2018年 城北中学)

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50個の○が円形に並んでいます。

図のように、まず1つの○に色をぬり、

次にそのから時計回りに6個進んで止まり、そこにある○をぬります。

さらにそのから 時計回りに6個進んで止まり、

そこにある○をぬり、以下同じ作業を くり返していきます。

すでに色がぬられたに止まったときに終了とするとき、

何個の○をぬることができますか?

6021

----------------------------------------------------

----------------------------------------------------

1周目は、50÷6=8あまり2より、

8+1=9個の〇に色をぬることができます。

2周目は、図の0をのぞくの2つ手前の8個の〇(黄)に

色をぬることができます。

6022

3周目はの4つ手前の〇(赤)8個に色をぬることができ、

最後に0のに止まり終了します。

したがって、色をぬることができた〇は

9+8×2=25個です。

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682

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2017年11月22日 (水)

タイルの並べ方の規則性(桜蔭中学 2007年)

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A、B2種類のタイルがあります。このタイルを図のように並べます。

Pic_0331

(1)5周まで並べたとき、タイルA,タイルBはそれぞれ何枚あるか求めなさい。

「順番に考えてみようね」

「Aは1→2周が1枚、3→4周が9枚、これって5周は1辺が5枚になるから25枚じゃないかな?」

「そう、奇数周目のところで周数×周数の数になって次の偶数では変わらない」

「逆にBは偶数周目で周数×周数になって、奇数周では変わらない」

5周目には、タイルAの数=5×5=25枚

        タイルBの数=4×4=16枚

(2)A,Bがそれぞれ90枚ずつあります。

 できるだけ多くのタイルを使って図のように並べると、

 何周まで並べることができますか。

 また、そのとき余るタイルはそれぞれ何枚ですか。

「90枚以内で○×○になる最大の数をみつければいいね」

「Aは○が奇数だから、9×9、Bは偶数だから8×8だ」

「それぞれ90から引いて余りは・・・」

タイルA→ 90-81=9枚

タイルB→ 90-64=26枚

----------------------------------------------------

----------------------------------------------------

(3) 25周までタイルA,Bを並べました。

 このとき、下図のように4枚のタイルに囲まれている部分に

 タイルCを入れていきます。必要なタイルCは何枚ですか。

Pic_0332

「また新しい規則性だ」

「どんな規則性?」

Kisoku014

「4、8、12、16・・・・・

4枚ずつ多くなっていくな」

「25周目では何枚?」

「3周目→4×1枚、4周目→4×2枚、5周目→4×3枚・・・だから、

25周目は4×(25-2)=92枚」

「4+8+12+・・・+92は?」

「ガウス算だ」

(4+92)×23÷2=1104枚

(4)タイルAとタイルBが同じ枚数あります。

 できるだけ多くのタイルを使って並べていったところ、

 タイルAの余りが45枚、タイルBの余りが14枚でした。

 最初にあったタイルAは何枚ですか。

「図にしてみたら?」

Pic_0333_2

「BとAの差は31枚?」

「Bは偶数の○×○、Aは奇数の□×□」

「○×○-□×□が31で○-□が1の○と□を見つけるんだ」

16×16-15×15=256-225=31

「16周目まで並べたわけだね」

225+45=270

「パズルみたいな問題だな」

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2017年11月12日 (日)

数並びの規則性は?(暁星中学 2017年)

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2, 0, 1, 7, 2, 2, 0, 0, 1, 1, 7, 7, 2, 2, 2, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 7, 7, 7, . . . . . .

141


このように、2、0、1、7の数がそれぞ れ1つずつ増えながら、

並んでいる数の列があります。

このとき、3番目の数は1で、7番目の数は0です。

次の問い に答えなさい。

(1)30番目の数は何ですか。

(2)1番目の数から6番目までの数を全部足すと、14になります。

  では、1番目から何番目の数を全部足すと、550に なりますか。

(3)2017番目の数は何ですか。

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----------------------------------------------------

(1)

1番目のブロック(2017)は4個×1=4個

2番目のブロック(22001177)は4個×2=8個

3番目のブロック(222000111777)は4個×3=12個

・・・・・・

ここまでで、4+8+12=24個なので、

30番目は4番目のブロックの6番目で、

(222200011117777)

0です。

(2)

1番目のブロック(2017)を全部足すと、

2+0+1+7=10

2番目のブロックは、10×2=20

3番目のブロックは、10×3=30

・・・・・

10×(1+2+3+・・・・・+N)=550 

となるNは10なので、

10ブロックの最後の数7は初めから数えて、

4+8+・・・・+40=44×10÷2=220番目です。

(3)

4×(1+2+3+・・・・・+N) が2017に近くなるNを考えます。

2017÷4=504.・・・・ なので、

1+2+3+・・・・N が504近くになるのは、

32×31÷2=496 で、

N=31 とすると、

31ブロックまでで、

4×496=1984個、数が並びます。

32ブロック目は、2が32個並んだ後0が32個並ぶので、

22・・・・・←(32個)→・・・・・2200000・・・・・

2017-1984=33個なので、

0です。

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2017年10月14日 (土)

円周形の周り の長さは?(2017年 函館ラ・サール中学)

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下の図1、図2のように、半径1cmの円を

となり同士がたがいに接するように並べます。

(どの円も接する円は2個とします。)

このとき、各円の円周で囲まれた部分を「円周形」と呼ぶことにします。

例えば、図1の色部分は円を4個並べたときの円周形

図2の色部分は円を8個並べたときの円周形です。

次の問いに答えなさい。ただし、円周率は3.14とします。

10141

(1)図1の円周形の周りの長さは何cmですか。

(2)円を6個並べたときの円周形の周りの長さは何cmですか。

(3)円を100個並べたときの円周形の周りの長さは何cmですか。

(4)円周形の周りの長さが314cmになるのは、

   円をいくつ並べたときですか。

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----------------------------------------------------

(1)円の中心を結ぶと、正方形になります。

Bandicam_20171014_085244367

円周形の周りの長さは、正方形の内側部分なので、

1×2×3.14×1/4×4=6.28cm

(2)円が5つなら正五角形の内側、

円が6つなら正六角形の内側、

7つなら正七角形の内側、

8つなら正八角形の内側部分になります。

Bandicam_20171014_085229829

内角の和は正方形から1つ角数が増えるごとに180°増えるので、

円の個数をNとすると、

円周形の周りの長さは下の式で表せます。

10142

N=6なら、

(360+360)÷360×6.28=12.56cm

(3)N=100なら

(360+180×96)÷360×6.28

=360×49÷360×6.28

=49×6.28

=307.72cm

(4){360+180×(N-4)}÷360=50

180×(N-4)=360×49

N-4=98

N=102個

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2017年7月 1日 (土)

白、黒、星のどれですか?(今年 2017年 大宮開成中学)

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図のように、白と黒と星の記号がある規則で並んでいます。


〇●☆●●〇〇●☆●●〇〇●☆●●〇〇●☆●●〇・・・・・

Apf0107s_2


(1)2017番目は白、黒、星のどれですか?

(2)200番目の黒は、全体の何番目ですか?

---------------------------------------------------

----------------------------------------------------

(1)最初の〇●を除くと、次からは、

☆●●〇〇●の6個の繰り返しになります。

(2017-2)÷6=335 あまり5 なので、

〇●の後、☆●●〇〇●が335ブロック続いた最後の●は2012番目、

2017番目はそこから5つ目なので、

☆●●〇〇←白になります。

(2)最初の〇●←黒1個なので、残り199個

☆●●〇〇●の中に黒は3個入っているので、

199÷3=66 あまり1 より、

☆●●〇〇●が66ブロック続いたあとの、その次の黒が200番目です。

〇●+☆●●〇〇●×66=398個

したがって、●←この黒は400番目になります。●〇〇●

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2017年6月10日 (土)

正三角形は何個並んでいますか?(今年 2017年 中央大学附属横浜中学)

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下の図のように、1辺が7cmの正三角形を一直線上に

2cmずつ重なるように並べます。

図形の周の長さが141cmのとき、

正三角形は何個並んでいますか?

6101

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----------------------------------------------------

1個では21cm

2個では、(21+15×1)cm

3個では、(21+15×2)cm

4個では、(21+15×3)cm

・・・・

(141-21)÷15=8 より、

8+1=9個 並んだときです。




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2017年5月27日 (土)

数並びの規則性は?(今年 2017年 筑波大学附属駒場中学)

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図のように、同じ大きさの正三角形をしきつめて、

それぞれの三角形に規則的に1、2、3、4、...と数を書きこみます。

例えば、5は3段目の左から2番目の三角形に書かれています。

また、4段目の左から5番目の三角形に書かれている数は15です。

Bandicam_20170527_083754892

次の問いに答えなさい。

(1) 10段目の一番左にある三角形に書かれている数を答えなさい。

(2) 2017が書かれている三角形は、

  何段目の左から何番目の三角形ですか。

(3) しきつめられた図形の一部で、

  6個の正三角形からなる正六角 形に注目し、

  その中の6つの数のうち最も大きい数と、6つの数 の和を考えます。

  例えば、下図の太線で囲まれた正六角形において、

  6つの数のうち最も大きい数は15であり、6つの数の和は61です。

  6つの数の和が610であるとき、6つの数の中で最も大きい数を答えなさい。

Bandicam_20170527_083807014 

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右端の数は段数の平方数

左端の数は、段数×(段数-1)+1 になっています。

したがって、

(1)10×(10-1)+1=91

(2)45×45=2025 なので、

45段目を左端から調べていきます。

左端は、45×44+1=1981

2017-1981=36 なので、

△は37個、▽は36こあり、

45段目の、左から、37+36=73番目です。

(3)六角形の和は左端の数×6や

右端の平方数×6よりやや大きくなっています。

このことから見当をつけると、

10~11段目の六角形に和が610になるものがありそうです。

5271

10段目の左端の数は、10×9+1=91

これを含む六角形の和は、580

六角形を右に1つずらすと

その和が6増える規則性があることを発見するのがポイントです。

(610-580)÷6=5 なので、

右に5つずらすと、最大の数は、112+5=117になります。


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