灘中学校1997年算数2日目第5問(解答・解説)

(1)
  1    0    0
  ↓+8 ↓+4 ↓+4
  9    4    4
東方向に8、北方向に4、上方向に4増えています。
8、4は4の倍数だから、東方向に2、北方向に1、上方向に1増えるということを4回繰り返したということですね。
したがって、求める点(格子点)は
  4−1 ←植木算(両端を含まない場合)ですね。
 =3個
あります。
すべてを書き出すと、
  100×
   ↓+211
  311
   ↓+211
  522
   ↓+211
  733
   ↓+211
  944×
となります。
(2)
000、900、060の3点を頂点とする長方形を考えます。
対角線で合同な2つの三角形に分けられますね。
対角線上の格子点を含む方(Pとします。これが求めるものですね)と含まない方(Qとします)に分けられると、和差算が利用できます。
  灘中学校1997年算数2日目第5問(解答・解説)の図1
000、900、060の3点を頂点とする長方形と週の内部には、番号のついた点(格子点)は全部で
  (9+1)×(6+1)
 =70個
あります。
PとQの和が70で、PとQの差が4(対角線上の格子点の個数です)だから、求める点の個数(Pの個数)は
  (70+4)÷2
 =37個
となります。
(3)
三角錐を四角形OABCに平行に3つにスライス(000と003を結んだ線を均等に分けます)して考えます。 立体を平面の図で考えます。
(2)の図が利用できますね。
(あ)000を通り、四角形OABCに平行な面上
(2)で求めた37個ですね。
(い)001を通り、四角形OABCに平行な面上
縦6cm、横4cmの長方形を考えて、(2)と同様にすればいいですね。
  (6+1)×(4+1)
 =35個
  (35+3)÷2
 =19個
(う)002を通り、四角形OABCに平行な面上
縦3cm、横2cmの長方形を考えて、(2)と同様にすればいいですね。
  (3+1)×(2+1)
 =12個
  (12+2)÷2
 =7個
(え)003を通り、四角形OABCに平行な面上
003の1個だけですね。
以上(あ)〜(え)より、求める点の個数は
  37+19+7+1
 =64個
となります。
(別解)
ピラミッド相似を利用して長さを求めます
上から順に6×□/9(□=0、1、2、・・・9)となるので、機械的に処理できます。
例えば、長さが4cmの場合、格子点は
  4+1
 =5個
あり、長さが
 =12/9
 =1+1/3(cm)
の場合、格子点は
  1+1
 =2個
あります。
  灘中学校1997年算数2日目第5問(解答・解説)の図2

(2)
求める個数は
  1×2+2+3×2+4+5×2+6+7
 =37個
となります。
(3)
求める個数は
  1+(1×2+2+3)+(1×2+2+3×2+4+5)+37
 =1+7+19+37
 =64個
となります。



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