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ハイレベル文章題−3 面積図を利用する文章題(R) 中学入試では、中学で学ぶ「連立方程式」レベルの問題が出題されます。小学生の知識で「連立方程式」レベルの問題を解くためには当然さまざまな工夫が必要になります。 これまでに、その工夫の一例として「表(T)」と「線分図(L)」について紹介してきました。ここからはいよいよ 「面積図(R)」について学習します。 表や線分図が小学校(や中学校)の授業で軽く取り扱われるのに対して、面積図は一切取り扱われることがありません。そのことが面積図に対するハードルを高くしているのだと思います。実際中学入試に向けて勉強している生徒にとっても、面積図は苦手な分野のひとつになっているようです。 ここでは面積図の基礎からじっくり学習していきましょう。 R01−面積図の基礎 R0.pdf へのリンク ここで取り扱う問題は、面積図を使わなくても解ける問題がほとんどです。しかしR01の目的は面積図に慣れることですから、必ず式だけでなく、面積図をかきながら解いて下さい。 【問題1】−R01 4×360=1440(羽) のかけ算で解ける問題です。かけ算を使うという意味において、「たて4cm、横360cmの長方形の面積を求めなさい」という問題と同じ式で解くことができます。 従って長方形をかいて、たてに4羽、横に360人とかきこんでみましょう。このとき面積にあたる1440が答えになります。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題2】−R02 速さの問題を解く場合、速さの三公式と呼ばれる次の3つの公式をマスターする必要があります。 速さ×時間=道のり 道のり÷時間=速さ 道のり÷速さ=時間 ここでは「面積図」を使ってこれら3つの公式を一度に覚えましょう。 まず長方形をかいて、たてを速さ、横を時間、面積を道のりだと考えます。そうすると、 道のり(面積)が求めたいときには、速さ(たて)×時間(横)で、 速さ(たて)が求めたいときには、道のり(面積)÷時間(横)で、 時間(横)が求めたいときには、道のり(面積)÷速さ(たて)で 求めることができます。 速さ(たて)と時間(横)は逆(速さが横で時間がたて)でもいいような気がしますが、今後の解説の理解を深めるためにも、ここでは速さがたてで時間が横に統一しておきましょう。 この問題を解くために、まず長方形をかき、たてに200、面積(長方形の中)に1000をかきこんでみましょう。求めたいのは時間(横)ですから、 1000÷200=5(分) できました。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題3】R03 食塩水の問題では、たてを濃さ、横を食塩水、面積を食塩にします。 長方形をかいて、たてに0.2(=20%)、面積に24をかき込みましょう。求めたいのは食塩水(横)ですから、 24÷0.2=120(g) できました。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題4】R04 平均の問題では、たてを平均、横を個数、面積を合計にします。 長方形をかいて、横を5、面積を230にします。求めたいのは平均(たて)ですから、 230÷5=46(ページ) できました。 R11−階段+並列型 R11.pdf へのリンク ここからいよいよ本格的に面積図の学習を始めましょう。まずは、R11中学入試の世界では「つるかめ算」とよばれる問題からです。 実は「つるかめ算」は、以前学習した「表を利用して解く問題」のT421で解くこともできるのですが、面積図を使った方が解いていておもしろいので、こちらで紹介することにします。 まず、左側にみかんの長方形をかきます。たてを30円、よこをみかんの個数にします。この長方形の面積がみかんの合計金額になります。 次にこの長方形の右側に、りんごの長方形を並べてかきます。たてを80円、横をりんごの個数にします。この長方形の面積はりんごの合計金額になります。 問題文から読み取れるのは、 みかんとりんごの合計の個数(20個)と、 みかんとりんごの合計の値段(1000円)です。 みかんとりんごの合計の個数は、2つの長方形の左はしから右はしまでの長さになります。ここに20個とかきこみましょう。 みかんとりんごの合計の値段は2つの長方形の面積の合計になりますが、これはかきいれる場所がありません。とりあえずおぼえておきましょう。 できればみかんかりんごかどちらかの面積を求めたいところですが、この段階ではどちらも求めることができません。面積を求めるためにはたての長さと横の長さの両方が必要だからです。 この段階でわかっている横の長さは、合計個数の20個だけなのでとりあえずこれと、たての30円を使って面積を求めてみましょう。 30×20=600(円)−@ これが左側のみかんの長方形の上側の辺を、右側のりんごの長方形まで延長したときにできる下側の長方形の面積になります。 このときにりんごの長方形の上側にできた長方形の面積は、2つの長方形の面積の合計が1000(円)だったので、 1000−600=400(円)−A になることがわかります。 この長方形のたての長さは、 80−30=50(円)−B ですから、横の長さは、 400÷50=8(個)−C これがりんごの個数になります。 みかんの個数は、 20−8=12(個)できました。 まず家からポストまでの長方形と、ポストから学校までの長方形を並べてかきましょう。 RO2でたてが速さ、横が時間、面積が道のりと決めておいたので、そのルールに従って数字をかきこみます。 左側の長方形のたてが70m/分、右側の長方形のたてが60m/分、2つの長方形をあわせた横の長さが15分になります。 たてと横のわかっているところから面積を求めましょう。 60×15=900(m)−@ これが2つの長方形の下側の面積になります。 上側にできた長方形の面積は、 940−900=40(m)−A たての長さは 70−60=10(m/分)−B ですから、横の長さは 40÷10=4(分)−C になります。 求めたいのは、家からポストまで(左側の長方形)の、道のり(面積)ですから、 70×4=280(m)できました。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 答えを求めるのにこれだけの計算が必要になると、計算の途中で自分が何をやっているのかがわからなくなってしまうことがよくあるのですが、このように図の中に数字をかきいれる作業を、たて−横−面積が速さ−時間−道のりになる事を意識しながら行うと、それを防ぐことができます。 R121−階段+並列+整地型(平均の問題) R12.pdf へのリンク ここに紹介されている問題を解くためには、事前に比について学習しておく必要があります。まだ比を学習していない場合はまず比について学習してから、読んでみて下さい。 この問題は 男子の合計点=72×25=1800(点) 女子の合計点=80×15=1200(点) 全体の合計点=1800+1200=3000(点) 全体の人数 =25+15=40(人) 全体の平均点=3000÷40=75(点) のようにして計算することもできますが、この問題よりも数字が大きくなったり複雑になったりすると計算ミスをしやすくなります。面積図を利用してもう少し楽に計算してみましょう。 まず、左側に男子の長方形をかきます。たてを72点、横を25人にします。この長方形の面積が男子の合計得点になります。 次にこの長方形の右側に、女子の長方形を並べてかきます。たてを80点、横を15人にします。この長方形の面積は女子の合計得点になります。 女子の平均点が男子の平均点よりも高いので、女子の長方形の方がたての長さが長くなっています。ここにブルドーザーを持ってきて両方の高さが同じになるように、平らにならした高さが全体の平均点になります。 高いところの土砂を削って低いところを埋めるので、当然この平均のラインの左下側の長方形と、右上側の長方形は面積が等しくなります。 この2つの長方形は横の長さの比が、 25:15=5:3 です。 2つの長方形の面積を同じにするためには、たての長さの比がこの逆比 3:5 になる必要があります。 この比を利用すると、全体の平均点を求めることができます。 2つの長方形のたての長さの和は、女子と男子の平均点の差ですから、 80−72=8(点) です。 これを3:5に分けたうちの3の方が左側の長方形のたての長さ、3:5に分けたうちの5の方が右側の長方形のたての長さになります。したがって 左側の長方形のたての長さ=8÷(3+5)×3=3(点) 右側の長方形のたての長さ=8÷(3+5)×5=5(点) になります。 全体の平均点は、 72+3=75(点)または、 80−5=75(点)どちらでも求めることができます。 R122−階段−並列−整地型(食塩水の混合) まず6%の食塩水の長方形と、12%の食塩水の長方形を並べてかきましょう。 この高さの異なる2つの長方形をブルドーザーで平らにならした高さが8%になります。 F121の問題と同じように8%のラインの左下の長方形の面積と右上の長方形の面積が同じになります。 この問題では左下の長方形の面積は計算で求めることができます。この長方形のたての長さは、 0.08−0.06=0.02−(1)ですから 200×0.02=4(g) −(2) これが左下の長方形の面積になります。右上の長方形の面積も同じく、4(g)です。右上の長方形のたての長さは、 0.12−0.08=0.04−(3) ですから、横の長さは 4÷0.04=100(g) このようにして12%の食塩水の重さを求めることができます。 R211−引き出し+2個重複型 R211.pdf へのリンク 【問題1】 まず200gつくる予定の長方形をかいてみましょう。たてに濃さの0.06横に食塩水の200gをかきこみます。 この黄色の長方形の面積が食塩水を200gつくるために必要な食塩の重さになります。 次に実際にできた食塩水の長方形を青色で黄色の長方形と重ねてかきます。 たては濃さで0.06ですから、はじめにかいた長方形と同じ長さにします。横の長さが何gになるかはわかりませんが、実際にできた食塩水は予定よりも少なくなったので、はじめにかいた長方形よりも短くします。忘れないようにこの長方形の横の長さのところに「実際にできた食塩水の重さ」とかいておきましょう。この長方形の面積が実際に使った食塩の重さになります。 この2つの長方形の横の長さの差がこの問題の答えになります。ここに□gとかいておきましょう。黄色と青色の2つの長方形を重ねてかかないと、この□gをかき入れる場所ができません。これが2つの長方形を重ねてかいた理由です。 「食塩が3gたりなかったので…」の3gは、予定の長方形と、実際の長方形の面積の差になります。ここに3gとかきいれます。 この2つの長方形の差の部分を見ると、面積とたての長さがわかっています。横の長さは、面積÷たて 3÷0.06=50(g) のようにして求めることができます。 R11、R121、R122では2つの長方形のたての長さが異なっていたため、面積図は『階段』のような形になりました。 R211では2つの長方形のたての長さが同じなので面積図は『引き出し』のような形になります。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題2】 まず4個ずつ配ったときの長方形をかきましょう。たてを子どもの人数に、よこを1人に配る消しゴムの個数にします。たてには『人数』、横には『4個』とかいておきましょう。この青色の面積が子どもに配った消しゴムの数、すなわち実際の消しゴムの数になります。 次に5個ずつ配ったときの長方形を黄色でかきましょう。子どもの人数はどちらも変わらないのでたての長さは最初の長方形と同じにします。 5個ずつ配ると9個たりなかったということは、消しゴムがあと9個あればちょうど配れた事になります。最初の長方形よりも横を長くして、その差の面積のところに『9個』とかいておきます。この長方形の横の長さが『5個』になります。 2つの長方形の差の部分を考えると、横の長さは 5−4=1(個) のようにして計算することができます。面積は、『9個』なので、たての長さ=人数は、 9÷1=9(人) のように計算することができます。 R212−引き出し+3個重複型 R212.pdf へのリンク R212はR211を少し複雑にしたタイプの問題です。 【問題1】 集まった金額は、(1人あたりの金額)×(クラスの人数)で計算することができます。クラスの人数を長方形のたてに、1人あたりの金額を長方形の横にして考えて見ましょう。 このタイプの問題はどんな順番で何をかいたかをしっかり覚えておくことが問題を正確に解くためのポイントになります。 まず赤色で長方形をかいてこの面積をサッカーボールの値段、たての長さをクラスの人数と考えます。これをよく覚えておきましょう 「1人65円ずつ集めたら30円たりなかった。」 たりなかったということは、集まったお金がサッカーボールの金額よりも少なかったということです。 クラスの人数は変わらないので、たての長さが赤い長方形と同じで、赤い長方形よりも小さい長方形を黄色でかいてみましょう。 この長方形の横の長さは1人あたりの金額なので65円に、赤い長方形の面積(サッカーボールの値段)と黄色い長方形の面積(1人65円ずつ集めたときの合計金額)の差が、たりなかった30円になります。 「1人70円ずつ集めたら160円あまった。」 あまったのですから、集まったお金がサッカーボールの値段よりも多かったということですね。 赤い長方形よりも大きな長方形を青でかいて、横の長さを70円、赤い長方形との面積の差の部分に160円とかき込みましょう。 ここで、黄色い長方形と青い長方形の差の部分に着目します。上の図で緑色の長方形になっているところです。 この長方形は横の長さが、 70−65=5(円) − (1) 面積が、 30+160=190(円) − (2) になっています。横の長さと面積がわかっているので、縦の長さも計算できます。 190÷5=38(人) − (3) これがこのクラスの人数になります。 ところがこの問題で求めなければいけないのは、クラスの人数ではなくてサッカーボールの値段です。どうやって求めればよいのでしょうか。 ここで一番最初に赤い長方形をサッカーボールの値段にしたことを思い出して下さい。求めるのはこの赤い長方形の面積です。 それなら黄色い長方形の面積に30円をたしても、 65×38+30=2500(円) 青い長方形の面積から160円を引いても 70×38−160=2500(円) 求めることができますね! (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 問題を解く間、どの色の長方形の面積が何を表していて、たての長さや横の長さがが何を表しているかを、常に意識すること。これができていれば、理解も深まりますし、将来必要な学力も順調に育成されていくと思います。よくわからない状態で解いていると、単なる作業になってしまって算数や数学の学力はつきにくいと思います。 【問題2】 まず作る予定だった食塩水の長方形を赤色でかきます。 食塩水の長方形ですから、たてが濃さ、横が食塩水の重さ、面積が食塩の重さになります。この長方形の面積が用意した食塩の重さになります。 「食塩水を100g作ろうとしたのですが、食塩が5gあまる」 次にこの長方形を黄色でかいてみましょう。作る食塩水の濃さは変わらないので、たてを同じ長さにします。 食塩が5gあまるということは、用意した食塩よりも5g少なくてよいということなので、横の長さを短くして面積を小さくします。 この長方形の横の長さが120g、赤い長方形との面積の差が5gになります。 「 食塩水の量を120gにしたところ食塩は2gあまりました」 この長方形は青でかきます。食塩が2gあまるということは、用意した食塩より2g少ない量で作ることができるので、赤い長方形よりも小さめにして、横の長さを120g、面積の差を2gにします。 黄色と青色の2つの長方形の差の部分を考えると(緑色の長方形)横の長さが、 120−100=20(g) − (1) 面積が、 5−2=3(g) − (2)になります。 したがって、縦の長さ(=濃さ)は 3÷20=0.15(15%) − (3)になります。 求めたいのは用意した食塩の重さで赤色の長方形の面積になりますから、 100×0.15+5=20(g) 120×0.15+2=20(g) のいずれでも計算することができます。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題1】では黄色と青色の長方形は、赤色の長方形と比べて、一 方は小さくてもう一方は大きかったのですが、【問題2】では両方とも小さいので、図が少し複雑になっています。両方とも大きくなる問題も作成は可能なので、問題をよく読んでどのタイプになるかを判断する必要があります。 また同じ「あまる」でも【問題1】では大きな長方形になって、【問題2】では小さな長方形になりました。はみ出すかへこむかを単純にキーワードから判断することはできません。問題をよく読んで考えて判断しましょう。 R221−階段+重複型 R22.pdf へのリンク R221は、たての長さが異なる2つの長方形を重ねてかくタイプの文章題になります。 R222−階段+重複型(はんぱ有りタイプ) R222はR212とR221が混ざった問題になります。面積図の問題の中でもかなり難易度の高い問題なのでよく理解できない場合はもう一度R212とR221の復習をしてみてください。 【問題1】−R221 まず1日に30円ずつ貯金するときの長方形黄色でかいてみましょう。たての長さを30円にすると、横の長さは30円ずつ貯金したときの日数になります。 次に1日20円ずつ貯金したときの長方形を青色でかきます。この長方形はたてが20円、横が20円ずつ貯金したときの日数になります。 ここで、この長方形を最初にかいた長方形の横に並べてかくのか、最初にかいた長方形と重ねてかくのかを選択する必要があります。 この問題を解くためには2つの長方形を重ねてかく必要があるのですが、その理由がわかりますか? 問題文中に「30日早く買うことができます」と書いてあります。 この「30日」は「20円ずつ貯金をしたときの日数」と「30円ずつ貯金をしたときの日数」の『差』ですから、2つの長方形を重ねてかかないと、「30日」をかきこむ場所がなくなってしまうからです。この2つの長方形の横の長さの差に当たる場所に「30円」をかきこみましょう。 この2つの長方形の面積はいずれも「サッカーボールの値段」を表していますから、当然重ねてかいたときにはそれぞれはみ出している部分の面積も等しくなります。 20円ずつのときの長方形(青)のはみ出している部分は、たてが20円、横が30日で面積を計算することができます。 20×30=600(円) − (1) 黄色の長方形のはみ出している部分の面積も600円になるはずですから、ここに600円とかき込みます。 このはみ出した長方形のたての長さは次のように計算することができます。 30−20=10(円) − (2) 面積とたての長さがわかれば、横の長さも計算できますね! 600÷10=60(日) − (3) これが30円ずつ貯金した時の日数になります。 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 【問題2】−R222 まず、兄の長方形を黄色でかいてみましょう。R02で速さの長方形をかく場合、たてを速さ、横を時間、面積を 距離に決めていたので、たての56m/分はすぐに入れられると思います。 時間については「始業の4分前についた」と問題にかいてあります。これが横に入るのは確かなのですが、このままではこの「4分」は入れる場所がありません そこでこの長方形の左はしを出発した7時31分と考えて、右横にたてに始業のラインを赤色で入れてみましょう。そうすると、黄色の長方形の右はしから始業の赤いラインの間に4分をかきこむことができます。 次に、弟の長方形をかきましょう(青)。弟は兄と同じ7時31分に出発して始業の1分後に到着したのですから、こちらの長方形は兄の長方形と重ねてかくと7時31分と始業のラインが利用できそうです。 面積(距離)が兄の長方形と同じで、たての長さ(速さ)が兄の長方形よりも短くなりますから、当然横の長さ (時間)は兄の長方形よりも長くなります。 始業のラインと、弟の長方形の右はしの間が遅刻した1分になります。忘れないようにかいておきましょう。 弟の長方形のたてにも忘れないように49m/分とかき込んでおきましょう。 兄の長方形と弟の長方形は面積(家から学校までの距離)が同じですから、お互いはみ出した部分の面積も同じになります。 この図をよく見ると、弟の長方形のはみ出した部分の面積は計算できることに気づきます! 横の長さが、 4+1=5(分) − (1) たての長さが49m/分ですから面積は、 49×5=245(m) − (2) になります。 この面積は兄の長方形のはみ出した部分の面積と等しくなるので、ここにも245mとかいておきましょう。 こちらの兄の長方形のはみ出した部分のたての長さは次のようにして計算することができます。 56−49=7(m/分) − (3) そうするとこの長方形の横の長さも計算することができます。 245÷7=35(分) − (4) これが兄が歩いた時間になります。 兄は7時31分に出発し、35分歩いて学校に着き、その4分後に学校が始まったのですから、始業の時間は次のようにして計算することができます。 7時31分+35分+4分=8時10分 (^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜〜(^^)〜 こちらに体験版を用意しましたので、一度チャレンジしてみて下さい。 体験版プリント R-SAMPLE.pdf へのリンク 体験版プリント解答 R-SAMPLEA.pdf へのリンク 一通り練習ができたら、次にこれをミックスしたパターンに挑戦してみましょう。 R−ミックスプリントもクリアできたら! ALL−ミックスプリントにもチャレンジしてみましょう。 |
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