神戸海星女子学院中学校2013年B算数第3問(解答・解説)


(1)
24を素因数分解すると、24=2×2×2×3となるから、分母が24の既約分数の分子は2でも3でも割り切れない数になります。 ←素因数分解は、「九九の逆」を利用して素早くできるようになりましょう。例えば、24=4×6=2×2×2×3という感じです。
2、3で割り切れる数はそれぞれ2個、3個ごとに現れるので、2でも3でも割り切れない数は6(2と3の最小公倍数)個ごとに現れます。
そこで、小さいほうから6個書き出して調べると、1と5だけが条件を満たすことがわかります。
以後は6ごとに条件を満たします。
 1 5 7 11 13 17 19 23 ←わざわざ全部書き出さなくても、個数は2×24/6として求めることができます。このことについては、(2)の解説で詳しく説明します。
合計8個あります。
次に、倍数(倍数でないもの)が対称に並んでいることに着目して和を計算します。 ←周期きっちりでない場合、半端の部分は別途処理する必要がありますが、この問題は、(1)も(2)も周期きっちりなので大丈夫です。
 1+23=5+19=7+17=11+13=24
だから、求める和は
  24×4/24 ←分母の24を忘れないように気を付けましょう。
 =4
となります。
(2)
(1)と同様に解けます。
180を素因数分解すると、180=2×2×3×3×5だから、分母が180の既約分数の分子は2でも3でも5でも割り切れない数になります。 ←素因数分解は、「九九の逆」を利用して素早くできるようになりましょう。例えば、180=18×10=2×3×3×2×5という感じです。
2、3、5で割り切れる数はそれぞれ2個、3個、5個ごとに現れるので、2でも3でも5でも割り切れない数は30(2と3と5の最小公倍数)個ごとに現れます。
そこで、小さいほうから30個書き出して調べます。
横に6個ずつ数を並べ、2の倍数、3の倍数を縦方向に消して、5の倍数を左斜め下方向に消していきます。
  
神戸海星女子学院中学2013年B算数第3問(解答・解説)の図

残った8個の数だけが条件を満たすことがわかります。
以後は30ごとに条件を満たします。
 1  7  11  13  17  19  23  29
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・169 173 179 ←29などに30を5個たしました。
1セット(30個)に条件を満たすものが8個あるから、
  180/30
 =6セット
には、条件を満たすものが
  8×6
 =48個
あります。
次に、倍数(倍数でないもの)の対称に並んでいることに着目して和を計算します。
 1+179=7+173=11+169=・・・=180
となります。
2個で180だから、48個では
  180×48/2
 =180×24 ←答えではないので、あえて計算しません。むやみやたらと計算しないようにしましょう。
となるから、求める和は
  180×24/180
 =24
となります。



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