数学とクイズでくつろいで数学の部屋「コマ大数学科」に挑む「コマ大数学科」に挑む・11年4月

「コマ大数学科」に挑む・11年4月

最終更新日2011年7月1日

フジテレビで深夜に放送されている「コマ大数学科」の問題に解く様子をご紹介します。数学をやってきたので簡単に解ける…と思ったものの…その奮闘振りをお楽しみに。なお、福岡での放送は二週間遅い模様です。そこら辺はご勘弁を。

「コマ大春の数学祭り 新入生歓迎SP(4/20)」
「コマ大春の数学祭り(4/20) 解答」
「最遠点(4/27)」

ご意見がありましたらtfujisaki2006@yahoo.co.jpまでお願いします。


「コマ大春の数学祭り 新入生歓迎SP(4/20)」

 卒業した小橋・岡本ペアに代わって東大生チームに新入生がやってきた。農学部の杉山文菜さん、工学部の瀬戸山結衣さん。今回は通常の構成とは違い、メンバー全員に数学の実力判定テストを行う。マス・ポヌペア、東大生チームは各自一人で、コマ大チームは4人で問題を解いていく。更にいつも難問を投げつける竹内・中村両先生、おまけに新しくスタッフに入ったADも問題に挑む。

 問題は10問。1問につき解答時間は3分。これが長いのか短いのか?まずは前半5問です。

第1問:
下の四角の中に+、−、= を入れて
等式が成り立つようにしなさい。
 ただし各記号は一個は使うこと。

第2問:
次の数列の規則を見つけ、
四角に入る数字を答えなさい。

タカさんからのヒント:
奇数と偶数に分けて考える。
↑↑ドラッグしてください

第3問:
3つの正方形の土地に囲まれた池がある。
3つの土地の面積が図の通りであるとき、
池の面積を求めなさい。

第4問
A〜Fの町を結ぶ道路があり、距離は図の
通り。Fから出発しすべての道路を通りF
に戻る経路を考えたとき、最短の経路の
距離を答えなさい。
 同じ道を何回通っても構いません。

第5問
2個の小さな正方形が大きな正方形に接し、
右の正方形の一つの頂点が円周上にあります。
このとき大きな正方形の中に小さな正方形を
隙間なく敷き詰めるには何個必要か。

 前半を終えて好調なのはマス北野(4問正解)意外な健闘をしているのはコマ大チーム。3・5問目は目分量で正解を導き出した。一方苦戦しているのは竹内・中村両先生。続いて後半の5問。難易度が高くなります。

第6問:
図のように円と正方形が接しています。
外側の円の直径が10cmであるとき、
内側の小さい正方形の面積を求めなさい。

第7問:
図のように正五角形を分割して
並べ替えて、長方形にしなさい。

第8問:(放送で使われた図に重複した図がありました。勝手に図を変えました)
正方形6個をつないだ図形をヘキサミノといい、 回転や裏返しで一致する図形を同じものとみると
35個あります。図に書かれていない3個のヘキサミノ を答えなさい。

第9問
図のようにマッチ棒が並べられています。
マッチ棒を一本だけ動かして1を表しなさい。
ただし、分数を表す横棒は動かしてはいけません。

第10問
図のように並べられているマッチ棒を
一本だけ動かして、素数にしなさい。

 さて、何問解けたのでしょうか?


「コマ大春の数学祭り(4/20) 解答」

問題の解答とメンバーの正解数を紹介します。まずは前半5問の解答。

第1問:
=をどこに入れるかを考えると
答えは下の式になる。

第2問:
奇数であれば5を加える、
偶数であれば2で割る、という規則。
四角に入る数はになる。

第3問:
池の3辺の長さは5、√5、√10.
図のように直角三角形を作って考えると
池の面積は

3×4/2 - 1×2/2 - 1×3/2 - 1×1
             = 5/2

第4問
 すべての道を通るため、どの道を2回
以上通るかを考える。
 図の AF, BC, DE 間の道を2回通る
方法を考えると

F, A, B, F, C, B, C, D,
       F, E, D, E, A, F

とすべての道を通る方法が見つかる。
 このときの移動距離は62となる。

第5問
 正方形の1辺の長さ1に対して円の
半径を r とする。このとき図のような
直角三角形ができる。

三平方の定理を使うと r = 5 であること
が分かるため、正方形の面積は 100. つまり
正方形は 100 個敷き詰めることができる。

 ちなみに、私は1,2問目は正解。3問目は三角形の3辺から面積を求める「ヘロンの公式」を使おうとしたが時間切れ。4問目は完全にお手上げ。5問目は勘で「64個」と考えていました。続いて後半の解答。

第6問:
 小さい正方形を図のように回転させると
大きい正方形の半分の大きさであること
が分かる。

 大きい正方形の面積は 10×10/2 = 50
であるため、小さい正方形の面積は 25.

第7問:
 下の図の通り。茶色の三角形は裏返して並べる。

第8問:
下の3個。こつこつと調べると見つかります。

第9問
 図の通り。
分母が√1=1となり、
1を表す式になる。

第10問
 図の通りにマッチ棒を動かすと
「125」になるが、これを上下
逆にすると素数の「521」ができる。

 いかがでしたでしょうか?私は6,9,10問は分かりました。コマ大メンバーの正解数はご覧の通りでした。

正解数称号該当者
全問正解数学の神なし
8〜9問数学の申し子マス北野(8問)
5〜7問ただの数学好き瀬戸山さん、コマ大チーム、
竹内先生(5問)
2〜4問下手の横好き杉山さん、中村先生(4問)
AD(3問)、ポヌさん(2問)
0〜1問準レギュラーなし

 さすがはマス北野、最高点を獲得。コマ大チームは勢いで(?)5問正解。一方、中村先生とポヌさん…大丈夫なのでしょうか?私は5問正解で「ただの数学好き」…図星です。ともかく、コマ大は新年度がスタートです。


数学とクイズでくつろいで数学の部屋「コマ大数学科」に挑む「コマ大数学科」に挑む・11年4月


「最遠点(4/27)」

 オープニングはポヌさんの小話。「ゾマホンさんは、長男ですか?」「いいえ、ベナンです。」お後がよろしいようで。

問題:  3辺の長さが20cm、30cm、40cmの直方体があります。30cm×40cm面の中央の点Aからの最短距離が最も長い面上の点を求めなさい。
 ただし、距離は表面上に沿って測るものとします。

 オープニングでポヌさんにすっかりやられたコマ大チームの検証は「測る」ということで、地図の測量で使われる測量機を使った。専門家と共に問題の直方体を拡大した箱を使い答えの点を探す。
 東大生チームは木村・山田ペア。前回挑んだ「箱」に続いて、直方体の問題。今回はしっかりと計算しているみたい。マスも問題と同じ縮尺の直方体を切り開いていく。

コマ大チーム50.6317 cm真裏の中心点までの
距離を計測した。
マス・ポヌペア10√29 cm展開図を描き、点 A から
円を作り距離を調べた
東大生チーム 真裏の中心から
ちょっとずれた所。
垂直2等分線を引いて
点を求めた

 東大生チームは作図はできたが、長さは求められず。コマ大チームは真裏の中心点までの距離を測ったが長さは中途半端。マスは目分量ならぬ「手分量」で計測?

 正解は実際に箱に点をつけて紹介した。どのようにその点を決めたかをご紹介。

 コマ大フィールズ賞は長さは求めきれなかったが、作図ができていたということで東大生チームに渡った。私もマスと同様に点Aを中心として展開図を描いて考えたため、答えを見つけることができなかった。


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