桜蔭中学校2005年算数第4問(解答・解説)


全部同じ問題ですね。
体積を求めて逆算する方法ではなく、比を利用して解きます。
(1)
  深さの比(高さの比)
   はじめ:重りが初めて水面より下になったとき
  =10:21
  ↓逆比 ←体積一定
  底面積の比
   はじめ:重りが初めて水面より下になったとき
  =[21]:[10] ←実際には、この場合はありえませんが、あえて考えます。(参考図)を参照しましょう。
最初25×32cm2だった底面積が重りを1本入れるごとに5×5=25cm2減って、はじめて25×32×[10]/[21]になるのは、
  25×32×(1−[10]/[21])÷25
 =32×11/21
 =352/21
 =16+16/21
だから、17本目を入れたときになります。
(2)
  底面積の比
   はじめ:重りを1本入れたとき
  =(25×32):(25×32−25) ←(参考図)を参照しましょう。
  =(25×32):{25×(32−1)} ←分配法則の逆を利用しました。
  =32:31
  ↓逆比 ←体積一定
  深さの比(高さの比)
   はじめ:重りを1本入れたとき
  =[31]:[32]
[31]が10cmに相当するから、水面の上昇([32]−[31]=[1]に相当)は
  10×[1]/[31]
 =10/31cm
となります。
(3)
  底面積の比
   はじめ:重りを13本入れたとき
  =(25×32):(25×32−25×13) ←(参考図)を参照しましょう。
  =(25×32):{25×(32−13)} ←分配法則の逆を利用しました。
  =32:19
  ↓逆比 ←体積一定
  深さの比(高さの比)
   はじめ:重りを13本入れたとき
  =[19]:[32]
[19]が10cmに相当するから、重りを13本入れたときの水の深さ([32]に相当)は
  10×[32]/[19]
 =320/19cm
となります。
(参考図)
桜蔭中学校2005年算数第4問(解答・解説)の図
はじめの底面積は水色の部分、重り1本を入れたときの底面積は黄緑色の部分、重り13本を入れたときの底面積は黄色の部分になります。



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