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規則性に関する問題

1、2、3、4、…が表のように並んでいます。たとえば、1行3列目の数は5で、3行1列目の数は9です。このとき、次の問いに答えなさい。

(1)1行8列目の数は何ですか。
(2)9行1列目の数は何ですか。
(3)450は何行何列目の数ですか。
(4)2行目の1列目から20列目までの20個の数のうち、3の倍数は何個ですか。

【解説と解答】
(1)偶数の平方数が1行目、奇数の平方数が1列目にきます。1行6列目が6×6=36、1行8列目は8×8=64です。
(答え) 64
(2)1行1列目1、3行1列目3×3=9、5行1列目5×5=25、
7行1列目7×7=49、9行1列目9×9=81。
(答え)81
(3)450で一番近い平方数は21×21=441でこれは奇数の平方数だから21行1列目。次の442は22行1列目になるから、450-441=9から、450は22行9列目。
(答え)22行9列目
(4)1行目と2行目を並べてみると、
1、4、5、16、17、36、37、64、65、100、101、144、145
2、3、6、15、18、35、38、63、66、 99、102、143、146
となるので、2列目から3の倍数が4個続いて、2個途切れ、また4個続いて、2個途切れる、という規則になります。
これは3の約数を含まない偶数(4や16)はその1つ前が3の倍数になりますから右どなりも3の倍数になり、3の約数を含む平方数(36や144)はそれ自身が3の倍数になるので、1つ前も2つ後も3の倍数になりません。最初の1つを除き、そのあとの6個で4個が3の倍数になるので、
20-1=19
19÷6=3…1から4×3+1=13個が3の倍数です。
(答え)13個

文章題

2022年の出題です。

パーツAを3個とパーツBを4個組み合わせて製品Pが1個できます。ある工場では、製品Pを毎日20個ずつ作ります。この工場には、もともとA、Bのどちらのパーツもいくつかありますが、毎朝パーツAが20個、パーツBが30個届きます。両方のパーツが届いてから製品Pを作り始めるとき、次の問いに答えなさい。

(1)A、Bのどちらのパーツも不足することなく製品Pを7日間作るとき、パーツA、パーツBはそれぞれ何個使いますか。
(2)作り始めてから数日後に製品Pを作り終えたところ、パーツAもパーツBもちょうどなくなりました。このとき、もともと工場にあったパーツAとパーツBの個数の比をもっとも簡単な整数の比で答えなさい。
(3)作り始めてから30日目に製品Pを作り終えたところ、どちらか一方のパーツだけがちょうどなくなりました。もともと工場にあったパーツAとパーツBの個数の比が5:6であったとき、どちらのパーツが何個残りましたか。

【解説と解答】
(1)
P20個にはAが3×20=60個 Bが4×20=80個必要です。
7日間ですから、Aは60×7=420個 Bは80×7=560個
(答え)A 420個 B 560個
(2)1日にAは60個使い、Bは80個使います。
作った日数をX日、最初にあった個数をそれぞれA、Bとすると
A+20×X=60×X
B+30×X=80×X
ですからAは40×X、Bは50×XになるのでA:B=4:5
(答え)4:5
(3)30日でAは60×30=1800個、Bは80×30=2400個です。
また届いたAは20×30=600個 Bは30×30=900個です。
Aがなくなっていれば、最初にあったAが1200個になり、Bは1440個になりますが、2400-900=1540個でBが足りません。
Bがなくなっていれば、最初にあったBが1500個になり、最初にあったAは1250個になり、Aが50個残ります。

(答え)Aが50個残った。

場合の数の問題

2022年のm出題です。

図のように、たて2列、横6列に並んだ合計12席の座席があります。その中から前後左右となり合わないように5席の座席を選ぶとき、選び方は何通りありますか。

【解説と解答】
横1列に6つ席があり、両隣に座らないとなると最大で3席になり、
〇●〇●〇●という形(A)と〇●●〇●〇(B)の2つが考えられます。
(〇が座る席、●が空ける席)
この後ろの列に2席をとるには
Aの場合
〇●〇●〇● 〇●〇●〇● 〇●〇●〇●
●〇●〇●● ●●●〇●〇 ●〇●●●○
の3通りがあり、前列と後列をひっくり返すともう3通り、さらに前列は一番左が●で始まる場合があるので、合計12通りあります。
Bの場合は
〇●●〇●〇 〇●●〇●〇  〇●〇●●〇 〇●〇●●〇
●○●●○● ●●○●○●  ●○●●○● ●○●○●●

これが前後の交換で8通りですが、前列左から白にすると白が2つつながるので条件に反します。
したがって合計12+8=20通り
(答え)20通り

規則性に関する問題

2022年の問題です。

2から2022までの整数のうち、0、2、4、6、8だけを使ってできるものを、次のように小さい順に並べていきます。

2、4、6、8、20、22、24、…、2022

このとき、次の問いに答えなさい。

(1)小さいほうから数えて20番目の数は何ですか。
(2)全部で何個の数が並んでいますか。
(3)全部の数の和はいくつになりますか。

【解説と解答】
(1)1の位は2、4、6、8、0の繰り返しで進んでいきます。
したがって20番目は20÷5=4回で、
20が5番目、40が10番目…ですから、80が20番目です。
(答え)80
(2)2022が最後ですから4桁は
2000、2002、2004、2006、2008、2020、2022の7個です。
3桁の最後の数は888になるので、
ここまで
1桁4個、2桁20~88まで 5×4=20個
3桁は200から始まるので202、204、206、208と続くから25個
25×4=100個ですから、合計4+20+100+7=131個
(答え)131個
(3)131個あるので、
1の位は131÷5=26…1で最後が2ですから
2+4+6+8+0=20から20×26+2=522
10の位は131-4=127個あり、127÷5=25…2で最後のあまりの2は2020と2022の10の位になるから、
(20×25+2+2)×10=5040
100の位は131-24=107個あり、107÷(5×5)=4…7
20×25×100=50000
1000の位は2000×7=14000
522+5040+50000+14000=69562
(答え)69562

速さに関する問題

太郎くんは毎日午後6時に駅でお父さんと会い,車で家に帰ります。ある日,太郎くんは午後5時32分に駅に着いたので,家に向かって毎時5kmの速さで歩き始めました。お父さんは太郎くんを迎えに行くために,午後6時ちょうどに駅に着くように午後5時47分に車で家を出ましたが,途中で太郎くんと出会ったので,太郎くんを車に乗せてすぐに家に向かい,午後6時5分に家に着きました。このとき,次の問いに答えなさい。ただし,車の速さはいつも一定です。

(1)太郎くんとお父さんが出会ったのは午後何時何分ですか。

(2)車の速さは毎時何kmですか。

(3)駅から家までの道のりは何kmですか。

【解説と解答】
(1)お父さんは5時47分に家を出て6時5分に帰っているので、18分動いていますから、片道は9分。つまり5時56分に太郎君と出会っています。
(答え)午後5時56分
(2)太郎君は5時32分に駅を出発しているので、24分歩いていますから
5×24/60=2km移動しました。本来、6時に着くのに午後5時56分に出会っていることから、2kmを4分で移動することになるので、2÷4/60=30km
(答え)30km
(3)いつもは13分かかっていますから、30×13/60=6.5km
(答え)6.5km

比と割合の問題

2011年の出題です。

はじめにA,B,Cの3人はカードを何枚か持っています。まず,Aの持っているカードの1/7をCに渡し,Bの持っているカードの1/3をCに渡します。次に,Aの残りのカードの1/6をBに渡すとAとBが持っているカードの枚数の比は5:4になり,Cが持っている枚数は,はじめにCが持っていた枚数の6倍になりました。このとき,次の問いに答えなさい。
(1)はじめに持っていたAとBのカードの枚数の比を,もっとも簡単な整数の比で答えなさい。
(2)はじめに持っていたAとCのカードの枚数の比を,もっとも簡単な整数の比で答えなさい。
(3)最後にBとCのカードの枚数の和が100枚以上であるとき,Aが持っているカードの枚数として考えられるもっとも少ない枚数を求めなさい。

【解説と解答】
(1)最後のAとBの枚数を 【5】と【4】とすると
Aはその1/6をBにあげたので、その前は【5】÷5×6=【6】になりますからBに渡ったのは【1】。さらにAは1/7をCに渡しているので、【6】÷6×7=【7】がAの最初です。
一方BはAから【1】もらったので【3】。それがCに1/3を渡した残りですから、Bは
【3】÷2×3=【4.5】したがって最初のA:B=【7】:【4.5】=14:9
(答え)14:9
(2)CはAから【1】もらい、Bから【1.5】もらったので【2.5】もらいましたが、それで最初の6倍になったので、【2.5】が最初の5倍になるから【2.5】÷5=【0.5】
最初のA:C=【7】:【0.5】=14:1です。
(答え)14:1
(3)
整理すると

A 14 12 12 10
B 9 9 6 8
C 1 3 6 6
となります。
カードの枚数は整数になるので、(14)が100以上の整数になるのは112枚です。
したがって112÷14=8枚からAの持っている枚数の最小は80枚
(答え)80枚