麻布中学校2008年算数第5問(解答・解説)

(1)
@
新たに1回切断するごとに、「包丁」の右側に立体が1個(1列)増えるから、全部で
  2×2×3
 =12個
となります。
A
表面積の増減を考えます。
1回切断するごとに、切断面の両側に新たな面が登場するので、切断面の2倍の面積が増えます。

もとの直方体の表面積が
  (3×4+4×5+5×3)×2
 =94cm2
で、問題のように切断することで、表面積が
  3×4×2+4×5×2+5×3×2×2 ←分配法則の逆を利用しなくても、九九だけで処理できるので、そのまま計算します。
 =24+40+60
 =124cm2
増えるから、求める表面積は
  94+124
 =218cm2
となります。
(2)
ア=□、イ=○、ウ=△とします。
まず、切断することによりできた立体の個数に関する条件から、
  (□+1)×(○+1)×(△+1)=90・・・(☆) ←(1)@と同様に考えることができますね。
となります。
次に、表面積に関する条件について考えます。
表面積が
  462−94
 =368cm2
増えているから、
  3×4×2×□+4×5×2×○+5×3×2×△=368 ←(1)Aと同様に考えることができますね。
  12×□+20×○+15×△=184 ←上の式を2で割りました。
となります。
20×○の一の位の数は0、15×△の一の位の数も0(12×□、20×○、184がすべて偶数だから、15×△も偶数となります。15×△は、偶数で5の倍数だから、一の位の数は0となりますね)、184の一の位の数が4だから、12×□の一の位の数は4となります。 ←倍数条件を利用します(ここでは、一の位チェックを利用しました)。
一の位チェックにより、□の一の位の数は2か7となります。
  12×+20×○+15×△=184
      2
      7
     12
     17(以上)× ←184を超えてしまいますね。 上限チェック!
(☆)の条件より、□+1は90の約数となるので、□=7、12(□+1=8、13)はありえず、□=2(アの答え)に確定します。
このとき、
  20×○+15×△=184−12×2=160
  4×○+3×△=32 ←上の式を5で割りました。
となります。
4×○、32はともに4の倍数だから、3×△も4の倍数となり、△が4の倍数となります。 ←倍数条件を利用します。
  4×○+3×=32
          4
          8
         12(以上)× ←32を超えてしまいますね。 上限チェック!
(☆)の条件は、
  (○+1)×(△+1)=90÷3=30
となるので、△+1は30の約数となります。
このことから、△=8(△+1=9)はありえず、△=4(ウの答え)に確定し、
  ○=(32−3×4)÷4
   =5(イの答え)
に確定します。



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