東久留米 学習塾 塾長ブログ

東京都東久留米市滝山の個別指導型学習塾 塾長白井精一郎のブログ

2020年日本ジュニア数学オリンピック予選の問題(5)

2020-04-30 09:38:54 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、2020年日本ジュニア数学オリンピック予選の問題です。

問題は、
「AB=CD=7、DA=6、∠B=72°、∠C=48° をみたす凸四角形ABCDがある。対角線AC、BDの中点をそれぞれP、Qとするとき、線分PQの長さを求めよ。
ただし、XYで線分XYの長さを表すものとする。」
です。

早速、取り掛かりましょう。

図1に問題の図を描きました。


▲図1.問題の図を描きました

① PとQがそれぞれAC、BDの中点なので、BCの中点をとる
か、
② ∠B+∠C=72°+48°=120° なので、内角の一つが60°の三角形をつくる
かのどちらかですが(どちらでも解けます)、ここは①のほうが明快です。

そこで図2のように、BCの中点をRとし、PとR、QとRをそれぞれ直線で結びます。


▲図2.BCの中点をRとしました

このとき△CABにおいて、CP=PA、CR=RBなので中点連結定理から、

です。

さらに△BCDにおいて、BQ=QD、BR=RCなので中点連結定理から、

で、このとき(2)と(4)から、
PR=QR        (5)
が成り立ちます。

また、平行線の同位角は等しいので、(1)と(3)からそれぞれ
∠PRC=72°

∠QRB=48°
になり、したがって、
∠PRQ=180°-∠PRC-∠QRB
    =180°-72°-48°
    =60°      (6)
です。

すると(5)と(6)から、△PQRは正三角形になり、したがって、

で、これが答えです。


簡単な問題です。

passion のはなし

2020-04-29 10:54:56 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中3の英語教科書に、
It reminded me of my passion, so I joined a volunteer group.
(それを見て、(自分が医者になった)強い思いがよみがえりました。だからボランティアのグループに参加したのです)
という文があります。

この passionウィズダム英和辞典 で調べてみると、 類義語emotion、feeling、sentiment との違いについて、
passion
 愛憎・怒り、時に物事に対する熱意など、理性を通り越すほどの激しい感情をいう

 He is a man of violent passion
 (彼は激情家だ)

emotion
 人の個性の一部ともなる喜怒哀楽などの人間の強い感情を表し、しばしばそれを抑制したり表出したりする対象としてとらえられる

 He lost control of his emotions.
 (彼は感情を抑えられなくなった)

feeling
 反応としての喜怒の感情や理性では抑えられない感情をいう

 I’ve got a tight feeling in my stomach.
 (胃が締め付けられるような感じがする)

sentiment
 堅い語で、特定の物事に対する意見や感情を表すが、個人より集団について用いられることが多い.。日常英語では feeling の方が普通

 Public sentiment is against any change to the law.
 (世論はその法律のいかなる改正にも反対です)
と説明しています。(例文は オックスフォード現代英英辞典からです)


頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。

中学生でも手が届く京大入試問題(65)

2020-04-28 12:15:44 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、令和2年度京大入試問題(前期、理系)です。

問題は、
「正の整数aに対して、
  
の形に書いたとき、B(a)=b と定める。例えば、
  
である。

m、nは整数で、次の条件を満たすとする。
(i)   1≦m≦30
(ii)  1≦n≦30
(iii) nは3で割り切れない

このようなf(m,n)について、
  
とするとき、
  A(m,n)=B(f(m,n))
の最大値を求めよ。また、A(m,n)の最大値を与えるような(m,n)をすべて求めよ。」
です。

mとnがどのようなときにf(m,n)が3の倍数になるかを調べていけばよさそうです。

・ mが3の倍数、つまり、m=3k(kは整数)の場合は、

は3の倍数なので、

が3の倍数、つまり、n=3l-1(lは整数)のとき[(iii)からnは3の倍数でありません]、f(m,n)は3の倍数になり、その他の場合は、B(f(m,n))=0 です。

・ mが3で割って1余る整数、つまり、m=3k+1の場合は、

は3で割って1余る整数なので、

が3で割って2余る整数、つまり、n=3l+1のとき、f(m,n)は3の倍数になり、その他の場合は、B(f(m,n))=0 です。

・ mが3で割って2余る整数、つまり、m=3k-1の場合は、

は3で割って2余る整数なので、

が3で割って1余る整数のとき、f(m,n)は3の倍数になりますが、

を3で割った余りは0または2で、1にはなりません。したがって、f(m,n)は3の倍数にならず、B(f(m,n))=0 です。

以上から、f(m,n)が3の倍数になるのは、
[1] m=3k、n=3l-1の場合
または
[2] m=3k+1、n=3l+1の場合
で、ここからそれぞれの場合について、さらに9、27、・・・の倍数になる条件を調べていきましょう。

[1] m=3k、n=3l-1の場合
f(m,n)に、m=3k、n=3l-1を代入して整理すると、

で、このとき(1)の右辺の{  }が3の倍数になるのは、l=3r+1(rは整数)の場合で、その他の場合はB(f(m,n))=1 です。

そこで(1)に、l=3r+1を代入して整理すると、

で、このとき(2)の右辺の{  }が3の倍数になるのは、r=3s+1(sは整数)の場合で、その他の場合はB(f(m,n))=2 です。

このとき、
n=3l-1
 =3(3r+1)-1
 =9r+2
 =9(3s+1)+2
 =27s+11
で、すると(ii)から
0≦27s+11≦30
になり、したがって、
s=0 → n=11
です。

ここで f(m,n)に、m=3k、n=11を代入して整理すると、

で、このとき(3)の右辺の(  )が3の倍数になるのは、k=3t+1(tは整数)の場合で、その他の場合はB(f(m,n))=3 です。

そこで(3)に k=3t+1を代入して整理すると、

で、(4)の右辺の{  }は3の倍数ではないので、B(f(m,n))=4 です。

このとき、
m=3k
 =3(3t+1)
 =9t+3
で、すると(i)から
0≦9t+3≦30
になり、したがって、
t=0,1,2,3 → m=3,12,21,30
です。

[2] m=3k+1、n=3l+1の場合
f(m,n)に、m=3k+1、n=3l+1を代入して整理すると、

で、このとき(5)の右辺の{  }は3の倍数でないので、B(f(m,n))=1 です。

以上から、A(m,n)の最大値は になり、これを与える(m,n)は (3,11)、(12,11)、(21,11)、(30,11) で、これが答えです。


簡単な問題です。

page のはなし

2020-04-27 09:44:22 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中1の英語教科書に、
Emma is watching birds on page 52.
(エマは52ページに載っている鳥を見ています)
という文があります。

この pageロングマン英英辞典 で引いてみると、 page を伴う言い回し について、
Something is on the first / last / next etc page
 The answer is on the next page
× The answer is in the next page

・ in ではなく on

Something is on page 1/10 etc:
 There is a diagram on page 35.
× There is a diagram on the page 35.
× There is a diagram in page 35.

・ the を付けない
  ・ in ではなく on

と説明しています。

また、 ウィズダム英和辞典 には、 書き方読み方 について、
書き方
page 25[p.25]、 Page 25[P.25] のいずれでもよいが 小文字の方が多く用いられる

読み方
p.89 のように 2桁まで なら page eighty-nine とそのまま読む
p.125 のように 3桁以上 なら page one[hundred] twenty-five、または page one-two-five と読む
p.105 のような場合の /ou/ と読む
とあります。


頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。

中学生でも手が届く東大入試問題(45)(つづき)

2020-04-26 10:13:24 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、前回に取り上げた令和2年度東大入試問題(前期、文系)のつづきです。

問題は、
「座標平面上に8本の直線
  x=a (a=1,2,3,4)、 y=b (b=1,2,3,4)
がある。以下、16個の点
  (a,b) (a=1,2,3,4、 b=1,2,3,4)
から異なる5個の点を選ぶことを考える。

(1) 次の条件を満たす5個の点の選び方は何通りあるか。

  上の8本の直線のうち、選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある。

(2) 次の条件を満たす5個の点の選び方は何通りあるか。

  上の8本の直線は、いずれも選んだ点を少なくとも1個含む。」
です。

前回、(1)で、選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある選び方を求めたので、(2)では、
 (いずれも選んだ点を少なくとも1個含む)
=(16交点からの5点の選び方)
-(選んだ点を1個も含まないものがちょうど1本ある選び方)
-(選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある選び方)
-(選んだ点を1個も含まないものがちょうど3本ある選び方)
を使って勘定しましょう。(このとき、選んだ点を1個も含まないものがちょうど4本以上ある選び方は0通りです)        

まず、 16交点からの5点の選び方 は、
1654368(通り)
です。

次に、 選んだ点を1個も含まないものがちょうど1本ある選び方 を勘定します。

Xi、Yj(i,j=1,2,3,4)からの1直線の選び方は8通りで、この1直線をX1とすると、図6のように、Xi(i=2,3,4)とYj(j=1,2,3,4)との12交点から5点選ぶことになります。


▲図6.緑で囲った12交点から5点を選びます

ここでYj(j=1,2,3,4)の交点は、4本のそれぞれの直線について、少なくとも1点が選ばれなければならないので、Yj(j=1,2,3,4)の3直線から1点が選ばれ、残りの1直線から2点が選ばれることになります。

このとき、Yj(j=1,2,3,4)のうち、2点が選ばれる1直線の選び方は4通りで、その直線上の3交点からの2点の選び方は
32=3(通り)
です。

そこで図7ように、Y1とX2、X3の2交点を選んだとします。


▲図7.Y1とX2、X3の2交点を選んだとしました

このとき、X4上の3交点のなかから1点以上選ばなければならず、そこで、ここから
[1] X4から1点を選ぶ場合
[2] X4から2点を選ぶ場合
[3] X4から3点を選ぶ場合

に場合分けして調べます。

[1] X4から1点を選ぶ場合
4上の3交点からの1点の選び方は
31=3(通り)
で、この点をX4とY2との交点とすると、図8のようになります。


▲図8.[1]の場合の例です

すると、Y3、Y4上の点の選び方はそれぞれ2通りなので、[1]の選び方は、
3×2×2=12(通り)
です。

[2] X4から2点を選ぶ場合
4上の3交点からの2点の選び方は
32=3(通り)
で、これらの点をX4とY2、X4とY3との交点とすると、図9のようになります。


▲図9.[2]の場合の例です

すると、Y4上の点の選び方は2通りなので、[2]の選び方は、
3×2=6(通り)
です。

[3] X4から3点を選ぶ場合
4上の3交点からの3点の選び方は
33=1(通り)
で、これらの点をX4とY(j=2.3.4)との交点とすると、図10のようになります。


▲図10.[3]の場合の例です

このとき、[3]の選び方は1通りです。

以上から、[1]、[2]、[3]を合わせた選び方は、
12+6+1=19(通り)
で、したがって、 選んだ点を1個も含まないものがちょうど1本ある選び方 は、
19×3×4×8=1824(通り)
です。

次に、 選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある選び方 ですが、これは前回求めた 1824通り です。

最後に、 選んだ点を1個も含まないものがちょうど3本ある選び方 を勘定します。

XiまたはYj(i,j=1,2,3,4)のいずれか一方から3直線を選んだ場合、図11に示すように、残りの交点は4個になり、5点を選ぶことはできません。


▲図11.XiまたはYj(i,j=1,2,3,4)のいずれか一方から3直線を選ぶ場合の例です

一方、XiまたはYj(i,j=1,2,3,4)のいずれか一方から1直線と他方から2直線を選ぶ場合、この選び方は、
41×42×2=48(通り)
で、これらの直線をX1、Y1、Y2とすると、図12のようになります。


▲図12.XiまたはYj(i,j=1,2,3,4)のいずれか一方から1直線と他方から2直線を選ぶ場合の例です

すると、Xi(i=2.3.4)とYj(j=3,4)の交点は6個で、このなかから5点を選ぶことになり、このとき、どの5点を選んでも、Xi(i=2.3.4)とYj(j=3,4)上に少なくとも1点あることになります。

したがって、XiまたはYj(i,j=1,2,3,4)のいずれか一方から1直線と他方から2直線を選ぶ場合の選び方は、
65=6(通り)
です。

以上から、選んだ点を1個も含まないものがちょうど3本ある選び方 は、
6×48=288(通り)
になります。

これですべての場合の勘定が終わりました。それをまとめると、
・ 16交点からの5点の選び方              : 4368通り
・ 選んだ点を1個も含まないものがちょうど1本ある選び方 : 1824通り
・ 選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある選び方 : 1824通り
・ 選んだ点を1個も含まないものがちょうど3本ある選び方 :  288通り
で、これらから、
(いずれも選んだ点を少なくとも1個含む)=4368-1824-1824-288= 432(通り)
で、これが答えです。

長くなりましたが、計算の中身は単純です。

中学生でも手が届く東大入試問題(45)

2020-04-25 10:34:22 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、令和2年度東大入試問題(前期、文系)です。

問題は、
「座標平面上に8本の直線
  x=a (a=1,2,3,4)、 y=b (b=1,2,3,4)
がある。以下、16個の点
  (a,b) (a=1,2,3,4、 b=1,2,3,4)
から異なる5個の点を選ぶことを考える。

(1) 次の条件を満たす5個の点の選び方は何通りあるか。

  上の8本の直線のうち、選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある。

(2) 次の条件を満たす5個の点の選び方は何通りあるか。

  上の8本の直線は、いずれも選んだ点を少なくとも1個含む。」
です。

早速、取り掛かりましょう。

図1のように、x=1,2,3,4の直線をそれぞれX1、X2、X3、X4とし、y=1,2,3,4の直線をそれぞれY1、Y2、Y3、Y4として、それらの直線の9交点から5点選ぶことを考えます。


▲図1.直線をX1、X2、X3、X4、Y1、Y2、Y3、Y4としました

選んだ点を1個も含まない直線が2本あるとき、それらの直線の選び方は、
[1] XまたはY(i,j=1,2,3,4)のどちらかが2本ある場合
または
[2] XiとYj(i,j=1,2,3,4)の両方が1本ずつある場合
のいずれかで、ここから[1]と[2]のそれぞれの場合を調べます。

[1] XまたはY(i,j=1,2,3,4)のどちらかが2本ある場合
(i=1,2,3,4)の2本の選び方は、
42=6(通り)
で、これらの2直線をX1とX2とすると、図2のように、Xi(i=3,4)とY(j=1,2,3,4)との8交点から5点選ぶことになります。


▲図2.緑色で囲った8交点から5点選びます

ここでY(j=1,2,3,4)の交点は、4本のそれぞれの直線について、少なくとも1点が選ばれなければならないので、Y(j=1,2,3,4)の3直線から1点が選ばれ、残りの1直線から2点が選ばれることになります。

このとき、Y(j=1,2,3,4)のうち、2点が選ばれる1直線の選び方は4通りで、残りの3直線からの1点の選び方はそれぞれ2通りなので、
2×2×2=8(通り)
になります。

したがって、X(i=1,2,3,4)のうちの2直線に、選ばれた点がない場合の5点の選び方は、
6×4×8=192(通り)
で、これはY(j=1,2,3,4)うちの2直線を選んだ場合も同様なので、[1]の選び方は、
192×2=384(通り)
です。

[2] XiとYj(i,j=1,2,3,4)の両方が1直線ずつある場合
とY(i,j=1,2,3,4)の選び方は
4×4=16(通り)
で、このときX1とY1を選んだとすると、図3のように、XとY(i,j=2,3,4)との9交点から5点を選ぶことになります。


▲図3.緑色で囲った9交点から5点選びます

ここでY(j=2,3,4)上のそれぞれの3交点から少なくとも1点ずつが選ばれなければならないので、Y(j=2,3,4)のうち、
① 2直線から1点を選び、残りの1直線から3点を選ぶ場合
または
② 1直線から1点を選び、残りの2直線からそれぞれ2点を選ぶ場合
のいずれかで、ここから①と②のそれぞれの場合を調べます。

① 2直線から1点を選び、残りの1直線から3点を選ぶ場合
3点を選ぶ直線の選び方は3通りで、残りの2直線から1点を選ぶ選び方はそれぞれ3通りなので、
3×3×3=27(通り)
になります。

② 1直線から1点を選び、残りの2直線からそれぞれ2点を選ぶ場合
1点を選ぶ直線の選び方は3通りで、残りの2直線から2点を選ぶ選び方は、
(i) 同じX(i=2,3,4)上に2点がある場合
または
(ii)同じX(i=2,3,4)上に1点がある場合
のいずれかで、ここから(i)と(ii)のそれぞれの場合を調べます。

(i) 同じX(i=2,3,4)上に2点がある場合
図4に(I)の場合の例を示します。


▲図4.(i)の場合の例です

2点を選ぶ直線をY2とY3とすると、それらの2直線上のそれぞれの2点は互いに同じXi(i=2,3,4)上の点になるので、Y2とY3上の2点の選び方は
32=3(通り)
で、このとき、残りの1直線(Y4)からの1点の選び方は1通りなので、(i)の5点の選び方は、
3×1=3(通り)
です。

(ii)同じX(i=2,3,4)上に1点がある場合
図5に(ii)の場合の例を示します。


▲図5.(ii)の場合の例です

2点を選ぶ直線をY2とY3とすると、それらの2直線上のそれぞれの2点は互いに1点だけ同じXi(i=2,3,4)上の点になるので、Y2とY3上の2点の選び方は
32×21=6(通り)
で、さらに残り1直線(Y4)からの1点の選び方は
31=3(通り)
なので、、(ii)の5点の選び方は、
3×6=18(通り)
です。

したがって、(i)と(ii)を合わせて
3+18=21(通り)
で、②の5点の選び方は、
21×3=63(通り)
です。

これらから①と②合わせて、
27+63=90(通り)
になり、したがって[2]の選び方は、
90×16=1440(通り)
です。

以上から、8本の直線のうち、選んだ点を1個も含まないものがちょうど2本ある5点の選び方は、[1]と[2]を合わせて、
384+1440=1824(通り)
になり、これが(1)の答えです。


長くなったので、(2)は次回にします。

skies のはなし

2020-04-24 09:45:47 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中2の英語教科書に、
The islands have clear and dark skies at night.
((小笠原)諸島の夜空は澄み渡っていて、そして真っ暗です)
という文があります。

この skiesロングマン英英辞典 で引いてみると、 単数形sky との違いについて、
[singular,U] the space above the Earth where clouds and the Sun and stars appear
(単数形、不可算名詞、雲、太陽、星が現れる上空の空間)

 The sky grew dark, and a cold rain began to fall.
 (空が暗くなり冷たい雨が降る始めた)

[plural] a word meaning ‘sky’, used especially when describing the weather or what the sky looks like in a place
(複数形、skyの意で、特に天気やある場所での空の様子を言い表すときに用いられる)

 The skies were overcast, and it was chilly and damp.
 (空は雲で覆われて、肌寒くじっとりしていた)
と説明しています。

また、 「続日本人の英語」(マーク・ピーターセン著)のなかの 「複数の青空」 の項に、アメリカの作曲家 アーヴィン・バーリン が1927年に sky可算名詞 として使って作曲した “Blue Skies” という作品の話が載っています。

その曲の冒頭は、
Blue skies smiling at me,
 Nothing but blue skies do I see.

 ・・・
 (青空が微笑みかける、見えるのは青空だけ・・・)
というもので、 時間の流れを意識してskyを 複数形 にしたことによって 「同じ青空でも、毎朝新しい空が生まれてくる」 という気持ちを何気なく表していると解説しています。

教科書の文では、星がよく見えてそれらの動きで時間とともに変わっていく小笠原の美しい夜空をイメージするといいかもしれません。

高校入試問題R2(9)[都立国立高]

2020-04-23 10:17:20 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、令和2年度都立国立高の問題です。

問題は、
「下の図1において、△ABCは、∠BACが鈍角で、AB=ACの二等辺三角形である。


▲図1.問題図(1)

辺AB、BC、CAの中点をそれぞれL、M、Nとする。
点Pは線分CN上にある点で、頂点Cと点Nのいずれにも一致しない。
点Qは線分ABを直径とする円と直線PMとの交点のうちMと異なる点である。

次の各問に答えよ。

[問1] 下の図2は、図1において、点Mと点L、点Lと点Qをそれぞれ結んだ場合を表している。


▲図2.問題図(2)

∠MLQ=96° のとき、∠APMの大きさは何度か。

[問2] 下の図3は、図1において、直線PQと直線ABとの交点をRとし、点Lと点Q、点Mと点Nをそれぞれ結んだ場合を表している。


▲図3.問題図(3)

次の(1)、(2)に答えよ。

(1) ∠PMC=∠PMNであるとき、
  △CPM∽△LQR
であることを次のように証明した。
『   』の部分では、∠PCM=∠QLRを示している。
『   』に当てはまる証明の続きを解答欄に書き、この証明を完成させなさい。

[証明]
△CPMと△LQRにおいて

はじめに、∠PMC=∠QRLであることを示す。
仮定より、
 ∠PMC=∠PMN ・・・①
また、△ABCにおいて点Mと点Nはそれぞれ辺BC、辺ACの中点である。
したがって、中点連結定理より
 MN//AB
よって
 MN//AR
平行線の同位角は等しいので、
 ∠PMN=∠QRL ・・・②
①、②より
 ∠PMC=∠QRL ・・・(ア)

『次に、∠PCM=∠QLRであることを示す。
ここで、∠PMC=∠aとおく。

  (ここを埋める)

したがって、
 ∠PCM=∠QLR ・・・(イ)』

(ア)、(イ)より、2組の角がそれぞれ等しいので、
 △CPM∽△LQR [終]

(2) 図3において、CP=PN、∠BAC=120°、AB=8cm であるとき、線分PRは何cmか。」
です。

図4に与えられた条件を書き入れました。


▲図4.与えられた条件を書き入れました

ここで、△LMQは二等辺三角形なので、

です。

また△ABCにおいて、点L、点Mはそれぞれぞれ辺AB、辺BCの中点なので、中点連結定理により、AC//LMで、このとき、平行線の同位角は等しいことから∠APM=∠LMQ= 42° で、これが[問1]の答えです。

次に[問2]の(1)です。

∠PMC=∠a()とおくと図5のようになります。


▲図5.いくつかの角を∠a()で示しました

『∠PMC=∠PMN=∠a
から
∠CMN=2∠a ・・・③
また、、MN//ABで平行線の同位角は等しいので、
∠CMN=∠CBA ・・・④
このとき、△ABCは二等辺三角形なので、
∠CBA=∠BCA ・・・⑤
③、④、⑤より
∠BCA=2∠a ・・・⑥

一方、対頂角は等しいので、
∠PMC=∠QMB=∠a
このとき∠QLBと∠QMBはそれぞれ弧QBの中心角と円周角なので、
∠QLB=2∠OMB=2∠a ・・・⑦
⑥、⑦より
∠BCA=∠QLB
(したがって
∠PCM=∠QLR ・・・(イ)』
で、これが答えの一例です。

最後の[問2]の(2)です。

図6に与えられた条件を書き入れました。


▲図6.与えられた条件を書き入れました

∠BAC=120° なので、内角が30°、60°、90° の直角三角形をつくる方針で進めましょう。

そこで図7のように、点Pから直線ABに垂線を下ろしその足をHとし、さらに点Nから直線PHに垂線を下ろしその足をIとしました。このとき、MN//ABなので、直線MNと直線NIは一致します。


▲図7.点Pから直線ABに垂線を下ろしその足をH、点Nから直線PHに垂線を下ろしその足をIとしました

ここで∠BAC=120° から∠PAH=60° なので、△PAHはその内角が30°、60°、90°の直角三角形になります。すると、AN=4cm、NP=2cm からAP=6cm で、したがって、

です。

また、△PNI∽△PAHでその相似比が1:3であることから NI=1cm で、さらに△CMN∽△CBAでその相似比が1:2であることから MN=4cm です。したがって、MI=5cm になります。

一方、△PMI∽△PRHでその相似比が1:3であることからRH=15cmです。

ここで△PRHに三平方の定理を適用すると、

が成り立ち、これに

を代入して整理すると、

なり、このとき PR>0 から

で、これが答えです。


簡単な問題です。

continue のはなし

2020-04-22 11:24:52 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中3英語教科書の I:interviewerK:Kimie-san の対談のなかに、
I: What’s your next plan?
K: To continue spreading laughter all over the world.

(I:次の計画はなんですか。 K:世界中に笑いを広め続けることです)
という文があります。

この continue表現のための実践ロイヤル英文法 で調べてみると、
continue動名詞to不定詞 のどちらも 目的語 にとることができ、それらの どちらでも意味に変わりはない
と説明しています。

また、 ロングマン英英辞典 には、 continue to do sth(to不定詞)continue doing sth(動名詞)使用頻度の割合 を比較したグラフが載っていて、それによると、 to不定詞約43% に対して、 動名詞約4% と、 to不定詞 を用いるのが普通のようです。

ただし ウィズダム英和辞典 には、
to不定詞 の方がよく用いられるが、 to continue の直後では繰り返しを避けるために 動名詞 が好まれる
とあり、このため教科書の文は 動名詞 を使っているのかもしれません。 

ちなみに、欄外の本文に関する質問にも
Why will Kimie-san continue spreading laughter around the world?
(なぜ希巳江さんは世界中に笑いを広げ続けようとしているのですか)
動名詞 を使っていますが、これは本文の用例に合わせたためでしょう。


頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。

高校入試問題R2(8)[都立西高]

2020-04-21 10:51:52 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、令和2年度都立西高の問題です。

問題は、
「Mさんが、自由研究で自然数の性質について図書館で調べたところ、本の中に、次のような操作で、自然数がどのように変わっていくかが書かれていた。

本の内容
 [操作
 ある自然数aが
 ① 偶数ならaを2で割る
 ② 奇数ならaを3倍して1を加える。]

自然数aに操作を行い、得られた数をbとし、bに対して操作を行ってcを得ることを自然数aに2回の操作を行うとし、3回、4回、5回、・・・ の操作は同様とする。
例えば、7に3回の操作を行うと、 7→22→11→34 となる。
自然数aが10000以下のとき、自然数aに操作を繰り返して行うと必ず1となることは分かっている。』

Mさんは自然数aが初めて1になるまでの操作の回数に興味を持った。そこで、自然数aに操作を繰り返し行い、初めて1になるまでの操作の回数を N(a) とし、 N(1)=0 とした。

例えば、10に操作を繰り返し行うと、6回の操作で初めて1になるので、 N(10)=6 である。

次の各問に答えよ。
[問1] N(6)を求めよ。

[問2] N(168)-N(8×d)=3 を満たす自然数dを求めよ。
   ただし、答えだけでなく、答えを求める過程が分かるように、途中の式や計算なども書け。

Mさんは、操作の回数だけでなく、1になるまでの自然数の変化にも着目してみた。下の表は2020に操作を繰り返し行い、2020が1になるまでに現れたすべての自然数を2020も含めて左から小さい順に並べたとき、最初からx番目の自然数をyとして、xとyの関係を表したものである。ただし、e、f、gにはそれぞれある自然数があてはまり、表のなかの ・・・ の部分は自然数が省略されている。


表のyの値の中央値は233.5で、fは2020から37回操作を行ったときに現れる自然数で、2020から38回操作を行ったときに現れる自然数は98であり、 N(2020)=53+N(160) が成り立つ。

[問3] このとき自然数の組(e,g)を求めよ。」
です。

6→3→10→5→16→8→4→2→1 から、N(6)= で、これが[問1]の答えです。

次に[問2]です。


から168に3回操作を行うと21になるので、
N(168)=3+N(21)        (1)
が成り立ち、一方、

から8×dに3回操作を行うとdになるので、
N(8×d)=3+N(d)          (2)
が成り立ちます。

すると(1)と(2)から
N(168)-N(8×d)={3+N(21)}-{3+N(d)}
             =N(21)-N(d)
             =3        (3)
になります。

ここで、 21→64→32→16→8→4→2→1 から、N(21)=7なので、(3)は、
7-N(d)=3 → N(d)=4
です。

そこで、4回の操作で1になる数を調べると、
〈1〉 16→8→4→2→1 から16
または、
〈2〉 2→1→4→2→1 から2
になりますが、ここでは、初めて1になるまでの操作回数を考えているので、題意に合うのは〈1〉で、したがって、d=16 が答えです。

最後の[問3]です。

2020から38回操作を行ったときに現れる自然数が98なので、37回操作を行ったときに現れる自然数fは、

になりますが、後者は自然数ではないので、f=196です。

また、yの値の中央値が233.5と自然数でないことから、yの中央値は、中央の2つのyの値の平均値であることが判ります。

さらに、196=f≦g<344から、yの値の中央値233.5は、
《1》 fとgの平均値
または、
《2》 gと344の平均値
のいずれかになります。

ここで、《2》の場合は、

から不適で、したがって、《1》の場合の

になります。

一方、 160→80→40→20→10→5→16→8→4→2→1 からN(160)=10 で、 したがって、N(2020)=53+10=63 になります。

するとxの個数は、N(2020)+1=63+1=64(個)で、これから、

です。

以上から、(e,g)は (33,271) で、これが答えです。


簡単な問題です。

spa のはなし

2020-04-20 09:41:30 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中3の英語教科書に、
Japan has lots of natural hot springs and more than 2,000 spas
(日本にはたくさんの天然温泉と2000以上の温泉場があります)
という文があります。

この spaWEBSTER’S NEW WORLD COLLEGE DICTIONARY で引いてみると、
  after Spa, Belgian health resort town known for its mineral springs
(鉱泉で知られているベルギーの保養地スパにちなむ)
とあります。

そこで ベルギーの スパ Google Map で探してみたところ、 ブリュッセル の西にあるドイツとの国境に近い町でした。


▲ Spa

ちなみに spa の発音は [spa:]長母音 です。


頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。

高校入試問題R2(7)[都立日比谷高]

2020-04-19 10:37:30 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、令和2年度都立日比谷高の問題です。

問題は、
「下の図1で、4点A、B、C、Dは、点Oを中心とする円の周上にある点で、A、D、B、Cの順に並んでおり、互いに一致しない。


▲図1.問題図(1)

点Aと点B、点Bと点D、点Cと点Dをそれぞれ結ぶ。
∠ABD>∠CDBとする。
次のか各問に答えよ。

(1) AB=DB、∠ABD=60°、点Aを含まない弧BCと点Aを含まない弧BDの長さの比が(弧BC):(弧BD)=1:6のとき、∠BDCの大きさを求めよ。

(2) 下の図2は、図1において、点Cを通り直線BDに平行な直線を引き、円Oとの交点のうち、点Cと異なる点をEとし、点Cを含まない弧AE上に点Fを、点Bを含まない弧AC上に点Gを、それぞれ弧の両端と一致しないようにとり、点Aと点F、点Dと点F、点Cと点G、点Fと点Gをそれぞれ結び、線分CEと線分DFとの交点をH、線分ABと線分FGとの交点をIとした場合を表している。


▲図2.問題図(2)

AB//GCのとき、次の①、②に答えよ。

① △HCD∽△AFIであることを証明せよ。

② 下の図3は、図2において、直線CEが点Oを通る場合を表している。


▲図3.問題図(3)

 DC=5cm、CD=9cm、AB=9cm、CE⊥DFのとき、線分FIの長さは何cmか。」
です。

AB=BD、∠ABD=60°から、図4のように、△ABDは正三角形になります。


▲ず4.△ABDは正三角形です

また、BD=BAから弧BD=弧BAで、(弧BC):(弧BD)=(弧BC):(弧BA)=1:6になり、したがって、

で、これが(1)の答えです。

次に(2)の①です。

図5のように、点Bと点Gを直線で結びます。


▲図5.∠DCH=∠AFIを示します

このとき、
∠DCH=∠CDB (CH//BDで平行線の錯角)
    =∠CGB (弧BCの円周角)
    =∠ABG (GC//ABで平行線の錯角)
    =∠AFG (弧AGの円周角)
    =∠AFI             [1]
です。

また図6のように直線AB上に点Kをとると、四角形ABDFは円Oに内接しているので、∠BDF=∠FAKになり、すると、
∠CDH=∠CDF
    =∠BDF-∠BDC
    =∠FAK-∠AFI
    =∠FIA             [2]
です。


▲図6.∠CDH=∠FIAを示しました

以上[1]と[2]から、△HCDと△AFIでそれらの2組の角がそれぞれ等しいので、△HDC∽△AFIになります。

最後の(2)の②です。

図7に与えられた条件を書き入れました。


▲図7.与えられた条件を書き入れました

このとき(2)の①から△HDC∽△AFIなので、∠CHD=∠FAI=90°で、また半径OC=5(cm)なので、直径CE=10(cm)です。

そこで図8のように、点Bと点Fを直線で結ぶと、∠FAI=∠FAB=90°から線分BFは円Oの直径になります。(半円周の円周角は90°)


▲図8.点Dと点E、点Bと点Fを直線で結びました

ここで点Dと点Eを直線で結び、△CDEに三平方の定理を適用すると、

が成り立ち、これに、CD=9(cm)、CE=10(cm)を代入して整理すると、

です。

このとき、△CDE≡△BAF(∠CDE=∠BAF=90°、CE=BF、CD=BA;直角三角形で斜辺と他の1辺がそれぞれ等しい)なので、

になります。

また、△CDE∽△CHD(∠Cは共通、∠CDE=∠CHD=90°)から
CD:CE=CH:CD
が成り立ち、これに、CD=9(cm)、CE=10(cm)を代入して整理すると、

です。

(2)の①から、△HDC∽△AFIなので、
CD:CH=FA:FI
が成り立ち、これに、

を代入して整理すると、

で、これが答えです。


簡単な問題です。

map のはなし

2020-04-18 10:53:37 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中1の英語教科書に、
make a map
(地図作り)
という言葉があります。

実は現在、新型コロナウィルス拡散防止のため休校していて、その空いた時間を使って making a map しています。

その地図というのは、「ミッドナイト・エクスプレス」(沢木耕太郎著)に掲載されている東京からロンドンまでのルートマップを詳しくしたもので、昔は小さな町が判らず断念していたのですが、今は Google Map を利用するとそれらの町が簡単に見つかるので大助かりです。

▲ミッドナイト・エクスプレスのルートマップ(ミッドナイト・エクスプレス(文藝春秋社)から転載)

ちなみに、この map とその 類義語chartatlas との違いは、 英語語義語源辞典 によると、
map
 地上の表面の地図や天体図を示すのに用いられる最も一般的な語

chart
 地勢図、海図、天気図、航空図など特殊目的のための特殊な事項(例えば気流、航空路)などの図

atlas
 mapchart を一緒にして一冊の本にした地図帳
だそうです。

頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。

2020年日本数学オリンピック予選の問題(4)

2020-04-17 10:18:12 | 数学・算数の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

今回は、2020年日本数学オリンピック予選の問題です。

問題は、
「正の整数nであって、

が8であり、

の各桁合わせて1以上8以下の整数がちょうど1個ずつ現れるようなものをすべて求めよ。」
です。

早速、取り掛かりましょう。

nが1から3桁の整数のとき、

とそれらの和を調べると、
  
になり、

が8であることから、nは2桁の整数になります。

このとき、

の2つの場合が考えられます。

ところが、後者の場合のように、4桁の

に2桁のnを掛けたとき、

が4桁になることはないので、

はそれぞれ3桁と5桁になります。

すると、

から
n≦31
で、さらに、

からk≧2→n≧22のとき

は5桁以上なので、
22≦n≦31
になります。

ここから、nの一の位の数に着目して絞り込んでいきましょう。

・ nの一の位が 0、7の場合

の一の位が0、9になるので、これらは条件を満たしません。

・ nの一の位が 1、5、6の場合

の一の位が 1、5、6になるので、これらは条件を満たしません。

・ nの一の位が 9の場合

の一の位が 9になるので、これは条件をみたしません。

以上から、n=22、24、28の3個に絞り込むことができました。

あとは実際に計算していきます。



したがって、与えられた条件を満たすnは 24 で、これが答えです。


簡単な問題です。

afraid のはなし

2020-04-16 10:10:45 | 英語の話
こんにちは。東久留米市の学習塾塾長です。

中2の英語教科書に、
The turtles are afraid of the flash.
(ウミガメはフラッシュを怖がります)
という文があります。

この afraid現代英語語法辞典 で引いてみると、この語の主な3つの意味、
(1) 「恐れる、怖がる」
(2) 「(何らかの行動をとることを)いやがる、気が進まない、乗り気でない」
(3) 「(何かよくないことが起こるのではないかと)不安に思う、恐れる」
のそれぞれについて、

(1) 「恐れる、怖がる」の意味
・ 最も一般的には of前置詞句 をとる
 I am afraid of snakes.
 (私は蛇が怖い)

・ 補部をとらずに、 単独で主格補語 として用いられることもある
 She suddenly looked afraid
 (彼女は突然おびえた表情になった)

・ まれに to不定詞 を伴うことがある
 afraid to die
 (死ぬのを怖がる)

(2) 「(何らかの行動をとることを)いやがる、気が進まない、乗り気でない」 の意味
・ 通例 to不定詞 をとる
 Oliver Twist was not afraid to ask for more food.
 (オリバーツイストは食べ物をさらに要求することをためらわなかった)

of前置詞句 を伴うことがある
 not afraid of hard work
 (激務をいとわない)

(3) 「(何かよくないことが起こるのではないかと)不安に思う、恐れる」 の意味
that節of動名詞句for前置詞句 をとる
 I’m afraid that I’ll lose my job.
 (私は、失業するのではないかと不安だ)

 She was afraid of being late for school.
 (彼女は、学校に遅れるのではないかと不安だった)

 The sea is rough and I’m afraid for their safety.
 (海が荒れているので、私は彼らの安全が心配だ)
と解説しています。

さらに、「(that)節、so、not を伴い相手の希望とは反対の結果になることを丁寧に表現するのに使われる」とあり、
 I’m afraid I can’t agree.
 (残念ですが、同意できません)

 “I hear she’s leaving. Is that right?”
 “I’m afraid so”

 (彼女が行ってしまうってほんと? 残念ながらそうなんだ)

 “Can you come round this evening?”
 “I’m afraid not.”

 (今晩来れますか。申し訳ないが、だめなんだ)
といった用例を挙げています。


頭に入れておくと役に立つこともあるかもしれません。