『今週の問題』第28回 解答


◆広島県 kazaruss さんからの解答。

【問題1】

Cの早さをCm/分とすると、
AとCは、20秒で1周する。
BとCは、22秒で1周する。
80×20+20C=65×22+22C @
これを解いて、C=85m/分

【問題2】

C=85m/分を@に代入して
80×20+85×20=3300m

【問題3】

BとCが10回目に出会うのは
22秒×10=220秒後
85×220/3300=5.6666
よってCは6周目

Cが10周すると
3300×10/85=388.…秒
BとCは、22秒で1回出会うから
388/22=17.…

よって17回

【問題4】

とりあえずAがBに差をつけるのは1分間に15m
1周差を付けて追いつくのは
3300/15=220分

この時ちょうどCも同じ地点にいる。

最後の問題 660分後


◆広島県 清川 育男 さんからの解答。

【問題1】

Cの速さをχ(m/分)とする。
題意より
(80+χ)×20=(65+χ)×22
χ=85

 答え 85m/分。

【問題2】

(80+85)×20=3300

 答え 3300m。

【問題3】

イ)

Cの速さ:Bの速さ=85:65=17:13
17と13は互いに素である。17+13=30。
CとBは30個所で出会う。
22分ごとに出会うのであるから、10回出会うまでの時間は、
22×10=220(分)
その間にCの歩く距離は、
85×220=18700(m)
一周が3300mであるから、
18700÷3300=5...2200
したがって6周目となる。

 答え 6周目。

ロ)

3300×10=33000(m)
33000÷85=6600/17(分)
(6600/17)÷22=300/17=17+11/17
まだ重複することはない。

 答え 17回。

【問題4】

イ)

A、B、Cが同時に出会うということは、
AとB、AとC、BとCが出会うことが同時に起こるということである。

AとBが出会うのに要する時間
 3300÷(80−65)=220(分)
BとCが出会うのに要する時間 22(分)
CとAが出会うのに要する時間 20(分)

220,22,20の最小公倍数は、220である。

 答え 220分。

ロ)

Aの速さ:Bの速さ=80:65=16:13
16と13は互いに素であり、同じ方向に歩いているから、
AとBの出会う個所(出発点を含める)は、
16−13=3。
AとBが3回目に会う個所は出発点となる。
220×3=660(分) 660分は11時間である。
イ)からCも戻っていることがわかる。

 答え 11時間。

出会う個所は周の距離に関係なく、それぞれの速さの比と方向で決まるのですね。
「算数にチャレンジ」で学習しました。


◆東京都 Asami さんからの解答。

20分後にAB間は300m離れている。
300÷2=150(m/分)これが、BとCの速さの和。
よってCの速さは85(m/分)
  ………【問題1】

池の周りの長さは
20分×(A,Cの速さの和)=3300m
  ………【問題2】

B,Cが1回目に出合う場所
 → スタートから左回りに1870mの位置

B,Cが10回目に出合う場所
 → スタートから左回りに18700mの位置

従って18700÷3300=5.6・・・だから、
B,Cが10回目に出合うのは、Cが6周目
 ………【問題3】に入ったとき。

Cが10周したとき、距離は33000m進んでいる。
33000÷1870=17.6・・・だから、17回出合っている
  ………【問題3】

C,A,Bが出合う⇔C,Aが出合うかつC,Bが出合う。
C,Aが出合うのは左回りに1700mおきであり、
C,Bが出合うのは左回りに1870mおきである。

1700χ=1870y⇔10χ=11yとなる最小解χを探そう!
χ=11

つまり、Cが11回、Aと出合えば良くて、
20×11=220分後に3人が初めて出合う
  ………【問題4】

また、この地点は、Cが11×1700=18700m即ち
18700÷3300=5余り2200mの地点。

2200を何倍かしていって、初めて3300で割り切れるものを探すと、
2200×3のときであることが分かるので、3人がスタート地点に戻るのは
220×3=660分後………【問題4】

【別解】:アニメを見れば、
 【問題3】は6周目,17回と、
 【問題4】は220分,660分とわかる。


◆石川県 平田 和弘 さんからの解答。

【問題1】の解答

Cが出発してから20分後にAと出会い、さらに2分後にBと出会うので、
Aの20分後に進んだ距離は1600mで、Bの22分後に進んだ距離は1430mで、
この間の距離の差170mをCは2分で走るので
求めるCの速さは170/2=85(m/分)です。

【問題2】の解答

AとCが初めて出会う地点までAが進んだ距離は
80*20=1600mで、この間(20分間)Cが進んだ距離は(問題1解答より)
85*20=1700mで、両方の合計が池の周の長さになるので
求める周の長さは1600+1700=3300mです。

【問題3】の解答

まず、題意よりBとCが最初に出会うのは22分後なのでそれぞれ
Bから65*22=1430m、Cから85*22=1870m の地点です。
(合計が1430+1870=3300mとなり池の周に等しい事に注意する。)

池の周を線分に広げて表すと下図のようになります。
(下図のうち#は出会う地点です。)

2回目に出会うのはBがさらに(22分間)1430m進んだ地点になります。
このとき、Cは
1430+440=1870m(さらに22分間)進んでいます。

3回目に出会うのはBがさらに(22分間)1430m進んだ地点になります。
要するにBがC地点まで行ってさらに再びB地点から990m進んだ地点になります。
(この間Bは440+990=1430m進み、Cは1870m(2860-990=1870)進みます。)

以下同様に考えればよいのですが、これを式で表すと、

1回目に出会うのは
B=1430*1-(3300*0)=1430-0=1430
C=1870*1-(3300*0)=1870-0=1870
B+C=1430+1870=3300

2回目に出会うのは
B=1430*2-(3300*0)=2860-0=2860
C=1870*2-(3300*1)=3740-3300=440
B+C=2860+440=3300

3回目に出会うのは
B=1430*3-(3300*1)=4290-3300=990
C=1870*3-(3300-1)=5610-3300=2310
B+C=990+2310=3300

4回目に出会うのは
B=1430*4-(3300*1)=5720-3300=2420
C=1870*4-(3300*2)=7480-6600=880
B+C=2420+880=3300
  ・
  ・
  ・

10回目に出会うのは
B=1430*10-(3300*4)=14300-13200=1100
C=1870*10-(3300*5)=18700-16500=2200
B+C=1100+2200=3300

となるので上記Cの式の中の3300*5よりCは6周めとなります。

またCが10周する間に出会う回数は
3300*9≦1870*○<3300*10を満たす最大の○を求めると、
○=17となります。

実際、
1870*17-(3300*9)=31790−29700=2090
1870*18-(3300*10)=33660−33000=660となります。

従って、BとCは17回出会います。

【問題4】の解答

まずAとBが出会うのは、Bが周回遅れとなる場合なので、
3300/(80-65)=3300/15=220 

220分間に一度ずつ出会います。

BとCは問題3の解答過程より22分間に一度出会います。
よって、AとBとCが出会うのは、220と22の最小公倍数で220分後となります。

また3者がスタート地点で出会うのは220分間隔で進んだ距離が3300で割り切れるときなので
Aが220分間で進んだ距離は80*220=17600 となり、
この倍数が3300で割り切れるときなので

80*220=8*10*2*110=16*1100 かつ 
16は3で割り切れないので

3300/1100=3

80*220*3=16*1100*3=16*3300

従って
220*3=660分後に3者がスタート地点で出会います。

(感想)

問題1,2と問題3以降の難易度のギャップが激しいと思います。
問題3は特に難しいかったです。
問題4は問題3ができればできるでしょう。
小学生は時間内に解けるのでしょうか、
私は昔小学校の時に習った線分図を何度も書き直してこの答えにたどりつきました。


◆栃木県の小学生 M−善範 さんからの解答。

【問題1】

Cの歩く速さ 85(m/分)
Aの進んだ距離 80×20=1600(m)
Bの進んだ距離 65×22=1430(m)
1600−143=170(m)
170÷2=85(m/分)

【問題2】

池の周りの長さ  3300(m)
Aの進んだ距離+Cの進んだ距離
 80×20+85×20=1600+1700=3300(m) 

【問題3】

BとCが10回目に出会うのは 6周目
CがBに出会うまでの距離は
 85×22=1870(m)

10回出会うから
 1870×10÷3300=5.66・・・

また、Cが10周する間にBとCは17回出会う
3300×10÷1870=17.647・・・

【問題4】

3人が同時に出会うのは 220分後
AがBに追いつく時間を考える
AはBに1分で15(m)差をつけるから 池の周り1周して追いつくには
3300÷15=220(分)
(この時間がBと出会う時間であればよい)

CはBとは22分ごとに出会うから
220÷22=10 となり10回目に出会う

また 3人が同時に出発してスタートに戻ってくる時間 660分
A(3人のうち誰でもよい)が220分で進む距離(220分後とに3人が出会うから)と3300(m)の最小公倍数を求めAの速さで割る

80×220=17600と3300の最小公倍数は52800となり
52800÷80=660(分) 


◆富山県 いくまる さんからの解答。

【問題1、2】

あまり気の利いた解答が思い付かないので、素直に連立方程式を立ててみる。
Cの速さをv[m/分]、池の周りの長さをL[m]とおく。
スタートしてから初めて出会うとき、二人の走った距離の和は池の周りの長さと等しくなるので、

80×20 + v×20 = L ‥(1)
65×22 + v×22 = L ‥(2)

(1)-(2)を整理して、
80×20 - 65×22 = 2×v

(なるほど、Aに会った後から、Bに会うまでの2分間に進む距離に注目すれば良いわけですね。)

v=85,L=3300
よって、Cの速さは85m/分、池の周りの長さは3300m。

【問題3】

BとCが10回目に出会ったとき、二人の進んだ距離の和は池の周りの長さの10倍となる。
出会うまでの時間をt1[分]とすると、

65×t1 + 85×t1 = 3300×10
(65+85)×t1 = 3300×10
(フムフム、BとCの速さの和で進む人を仮定すれば良いわけか、、)

t1=220
(ん?、BとCは22分に1回出会うから、22分×10=220分で良しか。
 Cが85×22=1870m走る毎にBに出会うのね。)

この間にCは
85×220 = 18700 = 3300×5 +2200

すなわち、5周と2200m進んでいることになるので、Cが6周目を走っているとき。

Cは、1870m走る毎にBに出会うので、10周進む間にBに出会う回数は、
3300×10 = 1870×17 +1210
より17回。

【問題4】

Cは20分に1回Aと出会う。
またCは22分に1回Bと出会う。
よって20と22の最小公倍数、すなわち220分に1回、AとBに同時に出会う。
初めて3人が同時に出会うのは、出発してから220分後。

Cは3300/85=660/17分で池の周りを一周する。
m×660/17 = n×220
を満たす最小の(m,n)の組を求めるとm=17,n=3。
よってスタートしてから初めてスタート地点で3人が出会うのは
17×660/17=3×220=660分後である。

(おいおい、半日近く走りっぱなしかい?!)

11,13,17なんていう大きな素数を因数に持つ数ばかりが出現して、ちょっと意地悪ですね。
問題1,2は方程式を立てて解いてしまえば何ともない問題ですが、小学生が納得できるような解答を示すのは一苦労ですね。
自信がありません。


◆神奈川県 焼き餃子 さんからの解答。

【問題1、2】

Aの歩く速度をa、Bの歩く速度をb、Cの歩く速度をcとする。
また、池の周りの長さをLとする。m1,m2を自然数とすると、以下の等式が成り立つ。

m1*L = 20 * (a + c) .............(1)
m2*L = 22 * (b + c) .............(2)

問1と2では、何周目に出会ったかという断り書きが特にないので、1周目とする。
つまり、m1=1,m2=1とおく。したがって、

1.1L = 22 * (a - b)

ここで、a=80, b=65を代入して、
L = 3300 (meter)
これを式(1)に代入して(m1=1)、
c = 85 (meter/min)

答え:
 cの歩く速度は85(meter/min)
 池の周囲の長さは、3300(meter)

【問題3−1】

BとCが一回目に出会う時間は、22分後である。
したがって、10回目に出会う時間は、
22 * 10 = 220(min)

答え:220分後

【問題3−2】

Cが10周するまでに、Cの歩くのべの距離は、

L * 10 = 33000(meter)である。
この距離をCが歩く時間は、10*L/c(min)である。
BとCは22分に一回出会うので、全体で出会う回数は、

10*L/c/22 = 33000/85/22= 17.64・・

答え:17回

【問題4−1】

AとBがスタート地点から出発して、再び出会う時間をT1とする。
AとBは同じ方向に移動しているので、再び出会うときはAのほうがBよりも1周多く池を回っていることになる。
したがって、

a*T1 - L = b*T1 ............... (3)

これを解いて、

(a - b)*T1 = L

T1= L/(a - b)
 = 3300/15
 = 220 (min)

次に、AとCが出会うまでの時間をT2とおく。
AとCが出会うことの関係式は(m1,m2を自然数として)、
m1*L = T2*m2*(a + c)

ここで、T2*m2とは、(m2)回目に出会うまでの時間という意味であるから、

T2*m2= m1*L/(a + c)= 20*m1

しかしながら、この時間はT1との公倍数でなければならない。
したがって、T1との最小公倍数はm1が11のときで、
220(min)

答え:220分後

【問題4−2】

3人がスタートに戻ってくる時間をT3とおく。
すると、以下の関係式が導かれる。

m1*L = a*T3 .............. (4)
m2*L = b*T3 .............. (5)
m3*L = c*T3 .............. (6)

但し、m1,m2,m3は自然数。

しかし、上の式を解くのは長くなるので、問4-1の解答を利用する。
3人がスタートに戻ってくる時間は、3人が同時に出会う時間T2の整数倍であり、Aが一周する時間との公倍数である。
Aが一周する時間は、L/aであるから、(m4,m5は自然数)

m4*L/a = 220*m5
3*m4 = 16*m5

この式が自然数m4,m5で成立するためには、m4=16,m5=3のときである。
したがって、3人がスタート地点で出会う時間は、

220*3 = 660(min)

答え:660分後


◆大阪府の高校生 CHECK さんからの解答。

【問題1】の解答

20分走ったとき、AとBの走った距離の差は
20×(80−65)=300m

AとCが出会って2分後にBが出会ったので
300÷2=150m/分・・・BとCの速さの和

∴150−65=85m/分
よってCの速さは85m/分

【問題2】の解答

AとCが20分で出会ったので
(85+80)×20=3300m
よって池のまわりの長さは3300m

【問題3】の解答

BとCが一度であってから次に出会うまでの時間は
3300÷(65+85)=22分・・・@

∴10回目に出会う時間はスタートしてから
22×10=220分後

それまでにCが走った距離は
220×85=18700m
18700÷3300=5余り2200
よってCがBと10回会ったとき、Cは6周目のときである

また、Cが1周にかかる時間は3300/85分
10周走るので
(3300/85)×10=6600/17分

@より17回出会う

【問題4】の解答

AがBに初めて追いつくのは
3300÷(85−65)=220分後

このとき、AとCはちょうど11回目に出会う時間であり、BとCは10回目に出会う時間である。
よって220分後にABC3人が同時に出会う。

Aが1周するのにかかる時間は3300/80分
Bが1周するのにかかる時間は3300/65分
Cが1周するのにかかる時間は3300/85分
この3つの最小公倍数は660分
よってABCがスタート地点で同時に出会うのは660分後

(感想)

せっかくだから方程式を使わず算数で解こうかと思い、今回は簡単だからと調子に乗って全部解いてみました。
くだらないことですが、問題4の答えの660分って・・・、
11時間も池の周り走って何やってんでしょうね、この3人は。


◆東京都 imopy さんからの解答。

外周の長さ
L=(80+χ)×20=(65+χ)×22 より

χ=85m/分(Cの速さ),L=3300m

22×10(回)=220分 220×85=18700m
(6周目:3300×5<18700<3300×6)・・・6周目

3300×10(周)=33000m
33000/85/22=17.64・・・
(17<17.64・・・<18)・・・17回出会う

22分(AとCが出会う頻度)と20分(BとCが出会う頻度)のLCM
 ・・・220分が3人一緒に出会う時間

例えばAが丁度元に戻るのは3300mの倍数を丁度80で割り切る状態を考えればよく,
165分後(3300×4m),
これと220分(3人が一緒に出会う時間)のLCM
 ・・・660分後が元の場所で3人が一緒に出会う

Bで考えても,同様に660分後(3300×13m)と220分とのLCM
 ・・・660分後となる。

Cで考えても,同様に660分後(3300×17m)と220分とのLCM
 ・・・660分後となる。

以上,C:85m/分、一周3300m、
BとCが10回会うのはCの6周目、
Cが10周する間にBとは17回出会う
220分後に最初に3人が一緒に出会い、
660分後に元の場所で3人が一緒に出会う。

といったところでしょうか・・・。
これを算数で解くにはどうしたらよいのでしょうか???


◆三重県 糸清君 さんからの解答。

【問題1】 (85m/分)

Cは20分後にAと出会った。
その時点でAは80×20=1600m進んでいる。
22分後にBと出会った。
その時点でBは65×22=1430m進んでいる。

よって、CはAと出会ってからBと出会うまでの2分間に、
1600−1430=170m進んでいる。
だから、Cの歩く速さは170÷2=85m/分

【問題2】(3300m)

CはAと出会うまでの20分間で85×20=1700m進んだ。
一方Aはそこまでで1600m進んでいる。
よって、池の周りの長さは
1600+1700=3300m

【問題3】(6周目、17回)

BとCはスタートしてから22分後に出会った。
次に2人が出会うのまでにかかる時間は、そこをスタート地点として2人が歩き始めたと考えると、最初に出会うまでと同じ22分。
つまり、2人は22分ごとに出会う。
10回目に出会うのは、22×10=220分後
その時点でCは220×85=18700m進んでいる。
18700÷3300=5あまり2200
よって6周目。

Cが10周するのには、
3300×10÷85=388あまり20で、388分とあと何秒かかかる。
22分ごとに出会うのだから、388÷22=17あまり14
よって17回。

【問題4】(220分後、660分後)

AとCは20分、BとCは22分ごとに出会うので、CがAとBに同時に出会うのは、20と22の最小公倍数の220分後。

220分後にAは220×80=17600m進んでいる。
17600÷3300=5あまり1100なので、その場所はスタート地点から1100m離れている。
3300÷1100=3なので、この220分を3回繰り返せば3人がスタート地点にそろう。
220×3=660分後

数学の問題にこういうツッコミはタブーですが、3人ともすごい体力ですねぇ。
自分の答えが間違っているのではと不安になります。


◆石川県 Takashi さんからの解答。

≪T≫
20分後のAの位置は、80×20=1600【m】
22分後のBの位置は、65×22=1430【m】
この2人に逆回りしていたCが出会うのだから、Cは2分間に170m移動している事になる。

85【m/分】

≪U≫
20分後にAとCが出会うので、池の回りの長さLは、
L=80×20+85×20
 =3300【m】

≪V≫
BとCが最初に22分後に出会う。
次はそれから22分後にまた出会う。
このように10回目に出会うのは、220分後である。

Cの移動した総距離Lcは、
Lc=85×220=18700【m】

18700÷3300=5.666・・・
よって、Cは6周目である。

また、Cが10周するのにかかる時間は、
33000÷85=388.235・・・【分】
BとCは22分ごとに一回出会うのだから、
388.235・・・÷22=17.647・・・【回】
よって、BとCは17回出会う。

≪W≫
AとBが出会うことを考える。
この二人は、同じ向きにむかって歩いているから、二人の位置のずれていく量は、
80−65=15【m/分】

よって、二人が同時に出発して一周多く回っているAがBに追いつくのにかかる時間は、
3300÷15=220【分】

ちょうどこの時BとCも10回目に出会うから、3人が同時に出会う。
220【分】

また、220分後Aの位置は、
80×220=17600【m】だから5周と1100m地点である。

よって660分後になると、Aの位置は、
(80×660)÷3300=16【周】したスタート地点になる。

この時、3人はちょうど3回目に出会うから、3人がスタート地点で出会うのは、
660【分】


◆福岡県 中山 さんからの解答。

「問題1」

20分後のAの移動距離  80×20=1600[m]
Bの移動距離  65×20=1300[m]

Cの速さをxとすると  (1600-1300)÷(65+x)=2
x=85

 答え 85 m/分

「問題2」

AとCが20分後に出合うことから
80×20+85×20=3300

 答え 3300 m

「問題3」

10回目に出合うまでにCが進む距離は
85×(22×10)=18700[m]
よって  18700÷3300=5.6・・・

 答え 6周目

Cが10周するのに要する時間は
  (3300×10)÷85[m]

BとCが出合う回数は
  {(3300×10)÷85}÷22=17.6・・・

 答え 17回

「問題4」

3人同時に出合うには、ACの出合いとBCの出合いが同時に起こればよいから、20[分後]と22[分後]の最小公倍数を求める

 答え 220分後

3人がスタートで出合うには、Aのスタート通過と、ABCの出合いが同時に起こればよいから、3300/80[分後]と220[分後]の最小公倍数?を求める

 答え 660分後


◆長崎県 Dr. Berserker さんからの解答。

【問題1】

一次方程式で解いてみましょう。

Cが歩いた道のりと、AまたはBが歩いた道のりの和は、どちらもちょうど池の周り一周ということになりますね。
すいません。Cと、AまたはBが出会ったときのおはなし。

ここで、Cの歩く速さをXとおくと、池の周りの長さは次の2通りにあらわせます。

20X+20・80
(20+2)X+(20+2)・65

これはどちらも池の周り一周の長さなので、この二つの式の値は同じということになります。
したがって、
20X+1600=22X+1430

これをとくと、X=85

よって、Cの歩く速さは、毎秒85メートルということがわかりました。

【問題2】

先の解答が分かっていただければ、あとは簡単ですね。
上のどちらかの式に、X=85を代入していただいて、
3300という数が出てくるので、3300メートルが答えになります。

【問題3】

次はBとCですね。
BとCが前に出会ってから、次に出会うまで、22分づつかかります。
ということは、BとCが10回目に出会うのは、
22×10=220分後ということになります。

この間に、Cは、85×220=18700メートル歩いたことになります。

池の周の長さは、3300メートルということが分かっているので、
18700÷3300=5+2/3、つまり、6周目を回っている途中になるんですね。

次に、Cが10周回るときに、BとCは、何回出会うかということですが、BとCが前に出会ってから、次に出会うまで、22分、
つまり、この間にCは、22×85=1870メートル歩いたことになります。

また、Cが10周するために歩かなければならない道のりは、
3300×10=33000メートル。したがって、

33000÷1870=17+11/17

つまり、17回出会ってから、10周歩き終わるということになります。

【問題4】

3人が同時に出会うとき、Cは、AとBの両方と出会っていることになります。
「同時に」がポイントとなりますが、これは、AとCが出会う時間間隔20分とBとCが出会う時間間隔22分の最小公倍数ということになります。
これは、220なので、220分後が答えになります。

さらに3人がスタート地点で同時に出会うためには、3人が同時に出会うのは220分ごとなので、この間に歩いた道のりが、池の周の長さ、3300メートルの倍数になっていればいいということになります。

Cを基準にして考えてみましょう。Cは220分毎に、
220×85=18700メートル

歩いているので、この倍数が3300の倍数であればいいということになります。
したがって、3300と18700の最小公倍数、56100

つまりCが56100メートル歩いて初めて、3人が同時に、スタート地点で出会うのであって、ここまでかかる時間は、

56100÷85=660

つまり、660分かかるわけで、これはよーするに11時間ということになりますね。

・・・普通、11時間も歩くでしょうかという最大の問題がありますが。
あと、追求すべきではないのですが、通常、人間の歩く速さは、4Km/hという風に言われていることは有名ですが、計算してみました。

A:3,9Km/h
B:4,8Km/h
C:5,1Km/h

かなり早いですねぇ。普通の大人が軽くジョギングするくらいの速さはありますよ。
もしこの3人の設定が小学生だとしたら・・・。

こわ〜い・・・。


 ◆ 問題へもどる

 ◆ 今週の問題

数学の部屋へもどる。