桜蔭中学校2015年算数第2問(解答・解説)
まず、正三角形の1辺の長さについて考えます。
問題文からもわかるように、�@〜�Dまでは特殊なので、�E以降について規則性を考えます。
以下、�Eの1辺の長さを�Eなどというように表記します。
図2をよく観察すると、�E=�D+�@、�F=�E+�A、�G=�F+�B、・・・となっていることがわかります。 ←小さな例で試して規則性を把握することが大切です。
結局、ある正三角形の1辺の長さは1つ前の正三角形の長さ+5つ前の正三角形の長さになっているので、あとは、機械的に長さを求めるだけですね。
�@1 �A1 �B1 �C2
�D2 �E3 �F4 �G5
�H7 �I9 �J12�K16
�L21�M28�N37�O49
�P65�Q86 ←4個ずつで折り返したのは、目の移動距離を短くして作業ミスを防ぐためです。
(1)
問題文にある図をよく観察すると、�Cを置いたときの周りの長さ=�@〜�Dの和、�Dを置いたときの周りの長さ=�A〜�Eの和、�Eを置いたときの周りの長さ=�B〜�Fの和となっていることがわかります。
これを表のように整理すると、次のようになります。
�Cを置いたときの周りの長さ=�@〜�Dの和
�Dを置いたときの周りの長さ=�A〜�Eの和
�Eを置いたときの周りの長さ=�B〜�Fの和
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
�Pを置いたときの周りの長さ=�M〜�Qの和
したがって、求める長さは
28+37+49+65+86
=265cm
となります。
(2)
問題文にある図をよく観察すると、�Cの正三角形を置いたときにできる図形の面積は�Dの面積−�Bの面積−�@の面積、�Dの正三角形を置いたときにできる図形の面積は�Fの面積−�Cの面積−�Aの面積、・・・となっていることがわかります。 ←下の図を参照。
これを表のように整理すると、次のようになります。
�Cを置いたとき �E−�B−�@
�Dを置いたとき �F−�C−�A
�Eを置いたとき �G−�D−�B
・・・・・・・・・・・・・
�Nを置いたとき �P−�M−�K
正三角形はすべて相似で、相似な図形の面積比は相似比×相似比になるから、求める面積比は
65×65−28×28−16×16
=3185倍
となります。
なお、入試本番ですぐにいい解法が思い浮かばなければ、
1×1+1×1+1×1+2×2+2×2+3×3+4×4+5×5+7×7+9×9+12×12+16×16+21×21+28×28+37×37
=3185倍
とすれば、はやく解けたでしょう。