フェリス女学院中学校18年第2問(解答・解説)


Qが1周したとき、Pも同じ長さを進んでいるので、Pは大きな円周の
  (3.6×2×3.14)/(4.5×2×3.14)
 =4/5周
したことになり、2点P、Qが同時に初めの位置に戻るのは、Qが5周、Pが4周したときになります。
また、はじめてO、P、Qが一直線上に並ぶのは、2点P、Qが合わせて1/2周したときになります。
  P 4周 Q 5周 2点で9周
  P □周 Q △周 2点で1/2周
比例を利用して解きます。
Pは
  1/2×4/9
 =2/9周
つまり、
  4.5×2×3.14×2/9
 =6.28cm・・・[ア]
進んだことになります。
三角形OPQの面積が最も大きくなるのは、角POQが直角になるときですね。 ←1点Pを固定して、点Qを動かしていけば分かりますね。
そのときの三角形OPQの面積は
  4.5×3.6×1/2
 =4.5×1.8
 =9×0.9 ←「5と2は仲良し
 =8.1cm2・・・[イ]
となります。
P、Q2点で1周したとき、三角形OPQの面積が最大となるのは、2点で1/4周、3/4周したときの2回あります。
P、Qは2点で9周するから、求める回数は
  2×9
 =18回・・・[ウ]
となります。



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