みんなの講座 PART2



算数の問題の出題者は、難しい問題をこしらえるために、
ときとして、すご〜く非現実的な設定を持ち出します。

今回のテーマもその一つです。
数人(10人以下かな)のグループがA地点からB地点へ向かうんだけど、
悲しいことにクルマが一台しかない。そこで、グループは二手に分かれ、
片方のグループはクルマに乗って目的地に向かい、
もう片方のグループは歩いて目的地に向かいます。
すると当然クルマ組の方が断然速いですから、
ドライバーは途中で同乗者を下ろし(普通最後まで送るよね〜;^^)
徒歩組を迎えにいきます。そしてどこかで徒歩組を見つけると、
彼らを乗っけてあげて、クルマは再度目的地へ向かって走ります。

結果として2つのグループは同時に目的地へ到着!
とってもおめでたい話ですが、あらかじめきちんと計算しておかないと、
同時に到着なんてほぼ奇跡的;^^)
まぁ算数の文章題らしい強引な設定です。笑えるでしょ?

ところがこの強引設定の問題。なかなか難しいんです。
では問題を紹介してみますね。


クルマの運転ができるオジサンと子供が6人います。
この7人が24km離れたA地点からB地点に向かうのですが、
クルマは1台しかなく、運転できる人もオジサンだけです。

そこでオジサンは、まずクルマに3人の子供を乗せてA地点
からB地点に向かい、残りの3人はクルマと同じ道を徒歩で
A地点からB地点に向かわせました。
オジサンは途中のC地点で3人の子供を下ろし、その3人を
徒歩でB地点に向かわせたあと、C地点から引き返して、
A地点から歩いてきた3人をD地点でクルマに乗せ、
再びB地点に向かいました。
その結果、2つのグループは同時にB地点に着きました。

クルマの速さは時速36km、徒歩の速さは時速4kmとします。

(1)C地点からD地点までの距離は何kmですか?
(2)両グループがA地点を出発してからB地点に到着する
  までにかかった時間は何時間ですか?

問題文を書いていて疲れました。
みなさんも読んでいて疲れたかも知れませんね。
でもよく読んでもらえれば、そんなに複雑なストーリーではないですよ。
ストーリーは理解できても、肝心な問題はどうやって解きましょう?

早速解説します。

この問題は平行四辺形グラフの問題と呼ばれていて、
横軸を時間、タテ軸を距離にしたグラフを書くと、
その進行グラフが美しい平行四辺形となります。(下のグラフ)



青い線で書いた部分がクルマの進行、赤い線が徒歩の進行です。
紫色は引き返してくるクルマの進行です。

どうしてこのような平行四辺形のグラフになるかといえば、
「2つのグループが同時にB地点に到着した」イコール
「2つのグループがクルマに乗っていた時間(距離)と
歩いていた時間(距離)が等しい」からです。

もし、クルマに乗っていた時間(距離)と歩いた時間(距離)が違っていれば、
2つのグループが同時にB地点に到着するはずがありません。
当たり前です。
もしクルマに乗っていた時間(距離)や歩いていた時間(距離)に差があれば、
たくさんクルマに乗っていたグループの方が、先にB地点に到着してしまうでしょう?

つまり、どちらのグループも同じだけクルマに乗って、同じだけ歩いたのです。
そのことから上のような美しい平行四辺形グラフができあがります。


さて、速さの問題の基礎知識を使いますが、

所要時間が等しいとき、(進んだ距離の比)=(速さの比)になるから、

徒歩の速さ:クルマの速さ=4:36=1:9より、
上のグラフのタテ線(距離)に注目して、
A地点〜D地点の距離をとすると、
クルマがA地点〜C地点に進み、その後C地点〜D地点へ戻った距離がになります。

下の図は、距離の関係を横線に直して示したものです。



ではこの図を使いながら、問題を解き進めていきましょう。

C地点〜D地点の距離は (9−1)÷2=
A地点からB地点の距離は、1+4+1= になります。
※A〜D地点、C〜B地点の距離は等しい(2つのグループが歩いた距離は同じだから)

また、クルマが走行した合計の距離は 9+(6−1)=14 です。

もうここまでくれば、解答間近ですよ。

(1)
CD間の距離は、全体のうちのつまり2/3です。
全体の距離は24kmだから、CD間の距離は 24×2/3=16km ← (1)の答え

(2)
A地点〜B地点までにかかる時間は、
クルマが走行した合計の距離を求めて、クルマの速さでわります。
クルマが走行した合計の距離は、全体の14/6 つまり7/3倍だから、
24×7/3=56km ← クルマが走行した合計の距離
クルマの速さは時速36kmだから、
A地点〜B地点までにかかる時間は
56÷36=56/36(時間)=14/9(時間)=1と5/9(時間) ← (2)の答え

どうでしたか? 理解できたかな。
今回どうしてもこの問題を解説したくて、また復習シリーズを抜かしてしまいました。
次回は復習シリーズに戻れるかな? まぁ乞うご期待です^^


最後に<わかった〜?>があります。
できた人は、トップページ(または目次ページ)にある
「解答用紙」のボタンから解答を送信してください。
正解の場合、個人正解ボックスのページに掲載いたします。


 <わかった〜? W10> 
 マッチ、トシ、ヨシオの3人が2台のバイクでツーリングをしていましたが、
 途中で1台が故障して動かなくなってしまいました。
 そこで故障した1台をスタンドに預け、
 マッチがトシを乗せてスタンドから30km離れたホテルに向かい、
 ヨシオはバイクと同じ道を歩いてスタンドからホテルに向かいました。
 
 マッチはホテルの手前でトシを下ろし、すぐに同じ道を引き返して、
 スタンドから歩いてきたヨシオを乗せ、再びホテルに向かいました。
 その結果、3人は同時にホテルに到着しました。
 バイクの速さは時速42km、歩く速さは時速6kmとします。

 3人は、スタンドを出発してからホテルに到着するまでに何時間かかりましたか?