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。
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。
(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。