関西学院中学部2003年A算数1日目第7問(解答・解説)
円周上の点の移動の問題では、角速度を考えるのが基本ですが、この問題の場合、円周の長さがきれいな値なので、角速度を考えなくても解けますね。
3点A、B、Cが重なるのは、AとBが重なり(Aより速いBがAに追いつき)、しかも、BとCが重なる(Bより速いCがBに追いつく)場合ですね。
まず、AとBが重なる(BがAに追いつく)場合を考えます。
BがAに初めて追いつくのは 追いつく速さ=速さの差
18×2/3÷(3−5/2) ←BとAの最初の隔(へだ)たりは18×2/3(円周の2/3)ですね。
=12×2
=24秒後
で、以後、BはAに
18÷(3−5/2)
=18×2
=36秒
毎に追いつきます。
次に、BとCが重なる(CがBに追いつく)場合を考えます。
CがBに初めて追いつくのは
18×2/3÷(5−3) ←CとBの最初の隔(へだ)たりは18×2/3(円周の2/3)ですね。
=6秒後
で、以後、CはBに
18÷(5−3)
=9秒
毎に追いつきます。
あとは、上の2つの場合が同時に起こる場合を調べるだけですね。
書き出してチェックすればいいでしょう。
CがBに追いつくのは、 ←9で割ると6余る数の書き出しですね。
6秒後
6+9=15秒後
15+9=24秒後
・・・・・・・・・・
↑なお、BがAに追いつくのが偶数秒後だけであることに注意すると、6に9を偶数個加える場合だけチェックすればいいことがわかりますね。
24秒後に3点A、B、Cがはじめて重なります。以後、AとBは36秒ごとに重なり、BとCは9秒ごとに重なるので、次に3点A、B、Cが重なるのは、3点A、B、Cがはじめて重なってから36(36と9の最小公倍数)秒後だから、
24+36
=60秒後
になります。