【中学受験算数】「場合の数(硬貨の支払い)」と「正三角形の面積比」をマスターしよう!

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場合の数(硬貨の支払い)

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中学受験の算数で頻出する「場合の数(硬貨の組み合わせ)」と「平面図形(相似と面積比)」の2大テーマについて、分かりやすく解説した解説動画を公開しました 。

今回は、動画内で解説している2つの良問のポイントをコンパクトにまとめてご紹介します。

動画のフルバージョンはこちらからご視聴いただけます:

📌【問題1】場合の数:硬貨の組み合わせで作れる金額

【問題概要】

財布の中に、1円玉、5円玉、10円玉、50円玉がそれぞれ2枚ずつあります。

これらを使って「ちょうど支払うことができる金額」は全部で何通りありますか?(ただし、0円は除きます)

💡 解法のポイント:「金額が重なる硬貨」に注目する!

単純にすべての組み合わせ(3×3×3×3=81通り)と考えてしまうと、同じ金額を二重に数えてしまいます。

解法の鍵は、「金額が重複する硬貨」と「重複しない硬貨」を分けて考えることです [01:22]。

  • 1円玉(2枚): 0円、1円、2円の3通り(他と重複しません)。
  • 50円玉(2枚): 0円、50円、100円の3通り(他と重複しません)。
  • 5円玉(2枚)と10円玉(2枚):5円玉2枚(10円)と10円玉1枚(10円)のように金額が重なります。この2種類で作れる金額を調べると、0円、5円、10円、15円、20円、25円、30円の7通りになります 。

✏️ 計算まとめ

  1. 各組み合わせの積: 3 (1円)×7 通り (5円・10円)} × 3 通り(50円) = 63 通り
  2. 0円を除く: すべて0枚の場合(0円)の1通りを引きます。63 – 1 = 62 通り
  • 答え: 62通り

📌【問題2】平面図形:正三角形の相似比と面積比

【問題概要】

大きな正三角形ABCの面積が 80 cm² のとき、図の内部にある小さな正三角形DEFの面積を求めなさい。

💡 解法のポイント:図形の補助線と「30°-60°-90°」直角三角形の活用

正三角形同士はすべて「相似」の関係にあります。

辺の長さの比(相似比)が分かれば、面積比を導き出すことができます。

  1. 円の性質・対称性を利用する:円の中心から接点へ引いた線は垂直に交わる性質を利用し、内部にできる三角形の角度を整理します。
  2. 直角三角形の辺の比:角度を調べると「30°-60°-90°」の特別な直角三角形が現れます 。斜辺と底辺の長さの比から、小さい正三角形と大きい正三角形の対応する辺の比が 1 : 2 であることが分かります。
  3. 面積比の計算:相似比が 1 : 2 のとき、面積比は 1×1 : 2×2 = 1 : 4 になります 。

✏️ 計算まとめ

大きな正三角形(4の割合)の面積が 80 cm² なので、小さな正三角形(1の割合)の面積は以下のように求められます 。

80 ÷ 4 = 20

  • 答え: 20 cm²

🎬 詳しい手元解説・図解は動画をチェック!

黒板・手元での図解を交えた詳しい考え方の手順は、ぜひ動画本編でご確認ください。

  • 動画タイトル: 中学受験算数】「場合の数(硬貨の支払い)」と「正三角形の面積比」をマスターしよう!
  • 視聴URL: https://youtu.be/W2_TJeCjm3o

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