神戸女学院中学部2016年算数第5問(解答・解説)
少し規則が読み取りにくいですが、数字を読んでいくとリズムが取れて次のような規則が読み取れます。
[1] 1
[2] 2,4
[3] 3,5,7
[4] 4,6,8,10
[5] 5,7,・・・・・・
各グループには、グループ番号の個数だけ数が並び、グループの先頭の数はグループ番号と一致し、各グループは公差2の等差数列になっています。 ←奇数番目のグループには奇数が並び、偶数番目のグループには偶数が並ぶことになりますね。
(1)
50
=1+2+3+・・・+9+5 ←1から9までの整数の和が45であることを利用しました。
だから、50番目の数は第10グループの5番目の数になります。
第10グループの先頭の数は10だから、10、12、14、16、18、・・・と並んでいるので、50番目の数は18となります。
(2)
31は奇数だから、奇数番目のグループだけ抜き出して考えます。
[1] 1
[3] 3〜7
[5] 5〜13
[7] 7〜19
[9] 9〜25
[11]11〜31
・・・・・・
各グループの先頭の数は2増え、最後の数は6増えます。 ←先頭の数はグループ番号と一致するので当たり前ですね。最後の数が6増えるのは、個数が2個増え(先頭の数が同じなら、数字が4増えることになりますね)、先頭の数が2増えているからです。
第11グループの最後(11個目)に出てきた31はグループが2増えるごとに1つずつ前に行き、グループの先頭に来るまでこれを繰り返します。 ←第13グループでは10番目、第15グループでは9番目、・・・という感じです。
したがって、31は全部で11回出てくることになります。 ←ある数が初めて出てきたときのグループで□番目のとき、□回登場することも当然わかりますね。
(3)
ちょうど30回出てくる数を考えるのだから、30個の数が並んでいるグループ以降を考えればいいですね。
そこで、第30グループについて考えます。
第30グループは、先頭の数が30で、30個の偶数が並ぶから、30番目の数は
30+2×(30−1)
=88
となります。
これが条件を満たす最小の数であることは明らかだから、答えは88となります。 ←ちょうど30回出てくる数はこれ以外にもあります(例えば、第31グループの30番目の数(89))。
なお、次のように小さい数で実験してみれば規則性が見つかります。
登場回数をチェックしてみると、次のようになります。
[1]1
[2]1,2
[3]1,2,3
[4]1,2,3,4
[5]1,2,・・・・・・