『色の付いたボーリングのピン』


 △ABCの頂点A,B,Cとそれぞれの対辺の中点を結びます。
(このような線を中線といいます。)
そうすると△ABCは6個の三角形に分割できます。
3つの中線の交点は三角形の重心なので、このような分割を「重心分割」といいます。

三角形を重心分割した後に、分割している点の上に、赤、青、緑の3色のボーリングのピンを置きます。
この時、辺AB上にある点には、赤か緑のいずれかのピンを、
辺BC上にある点には、青か緑のいずれかのピンを、
辺CA上にある点には、赤か青のいずれかのピンを置きます。

内部の点には赤、青、緑のどのピンを置いてもかまいません。

【図1】

◆問題1

 ボーリングのピンをどのような置き方をしても、図1の斜線の三角形のように、必ず赤、青、緑のピンが頂点に並ぶ三角形が存在する理由を考えてください。


 次に6個の三角形のそれぞれをさらに重心分割します。
この時、三角形は36個の小さな三角形に分割されます。
同様に三角形をn回重心分割すると、三角形は6n個の三角形に分割されます。

三角形をn回重心分割した後に、問題1と同様に、分割している点の上に、赤、青、緑の3色のボーリングのピンを置きます。
この時、辺AB上にある点には、赤か緑のいずれかのピンを、
辺BC上にある点には、青か緑のいずれかのピンを、
辺CA上にある点には、赤か青のいずれかのピンを置きます。

内部の点には赤、青、緑のどのピンを置いてもかまいません。

【図2】

◆問題2

  ボーリングのピンをどのような置き方をしても、図2の斜線の三角形のように、必ず赤、青、緑のピンが頂点に並ぶ三角形が存在する理由を考えてください。


 解答用紙はこちらです。 【寄せられた解答】


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