開成中学校1997年算数第2問(解答・解説)
問題文を整理(24時間制で整理)すると、次のようになります。
P. 正しい時計 前日21時 Bの時計 前日21時
Q. 正しい時計 ?時?分 Aの時計 9時 Bの時計 9時
R. 正しい時計 12時 Aの時計 12時
S. 正しい時計 ?時?分 Aの時計 16時55分 Bの時計 17時
(1)
まず、2人の時計の進んだ時間が両方わかるところ、つまり、Q〜Sの間に注目します。
時計が進んだ時間の比は
Aの時計:Bの時計
=(16時55分−9時):(17時−9時)
=7時間55分:8時間
=475分:480分
=95:96
となります。
したがって、Bの時計が12時間(前日午後9時から翌日午前9時だから、12時間となることは明らかですね)進む間に、Aの時計は
12時間×1/96
=1/8時間
=1/8×60分
=7分1/2×60秒
=7分30秒
だけ少なく進むから、Bが昨夜9時に時計を合わせたとき、Aの時計は、Bの時計より7分30秒進んだ時刻、つまり、(午後)9時7分30秒を示していたことがわかります。
なお、少し計算が面倒ですが、次のようにすることもできます。
Bの時計が12時間進む間に、Aの時計は
12時間×95/96
=95/8時間
=11時間7/8×60分
=11時間52分1/2×60秒
=11時間52分30秒
進むから、
9時−11時間52分30秒
=前日33時−11時間52分30秒
=前日21時7分30秒
=前日午後9時7分30秒
を示していたことになります。
(2)
正しい時計とAの時計を比べます。
まず、正しい時計とAの時計の両方がわかるところ、つまり、P〜Rのところに注目します。 ←(1)より、PのときのAの時計の時間がわかりますね。
時間の比は
正しい時計:Aの時計が遅れた時間 ←Aの時計を考えると、数字が大きくなり面倒になるので、Aの時計が遅れた時間を考えます。
=(12時間+3時間):1/8時間 ←(1)の結果を利用しました。
=120:1
となるから、Aの時計が
16時55分−12時
=4時間55分
進む間に、正しい時計は
4時間55分×120/(120−1)
=4時間55分×120/119
=4時間55分×(1+1/119)
=4時間55分+4時間55分×1/119 ←分配法則を利用しました。
=4時間55分+295/119分
=4時間55分+2分+57/119×60秒
=4時間57分+28.・・・秒
→4時間57分28秒
進むから、2人が夕方出会った本当の時刻(正しい時計の時刻)は、(午後)4時57分28秒となります。