今月の問題」 第51回 (平成15年12月)

 
上図を見てください。
正三角形ABCがあります。この三辺をそれぞれ三等分します。
その三等分した辺一辺とする正三角形を書き加え第1分割成長図を書きます。
同様にして、一番右は、第2分割成長図になります。

 
ここで問題です。分割を繰り返すと面積がふえますが、第3分割成長図は、元の正三角形ABCの面積の何倍になるでしょうか。 

※答えは分数の形で答えてください


<正解者一覧表>             
正解者順位     name      メール到着日時     備 考  
 1 呑 さん2003/12/1 22:04 
 2 ろろ さん2003/12/1 22:04神奈川県 
 3JIRO さん2003/12/1 22:12兵庫県豊岡市 
 4neo さん2003/12/1 22:14 
 5ゴンとも さん2003/12/1 22:15YMOチルドレン in 豊川市 
 6nobu さん2003/12/1 22:17石川県 
 7フィリピンの鷹 さん2003/12/1 22:30フィリピン在住 
 8Michael さん2003/12/1 22:31 
 9yan さん2003/12/1 22:31愛知県 
10なにわ さん2003/12/1 22:41西宮市 
11kasama さん2003/12/1 22:41 
12ちず さん2003/12/1 22:52愛媛県
13山羊 さん2003/12/1 23:16 
14 寺脇犬 さん2003/12/1 23:21生駒市
15モルモット大臣 さん2003/12/1 23:28モルモット王国 
16 勇水 さん2003/12/1 23:41高知県土佐山田町 
17佐藤 広宣 さん2003/12/2 0:05 
18 算数の森 さん2003/12/2 0:24兵庫県 
19奥入瀬 さん2003/12/2 2:06 
20miya さん2003/12/2 5:13 
21信三 さん2003/12/2 5:28シリコンバレーの住人 
22 なか さん2003/12/2 7:31北海道 
23経友会の進作 さん2003/12/2 8:12京都府木津町・65歳 
24teki さん2003/12/2 9:18大阪府 
25元先生の教え子 さん2003/12/2 16:46兵庫県某高校 
26 あつきパパ さん2003/12/3 10:48愛知県 0歳児の父 
27安楽 さん2003/12/3 23:31宮崎県小林市  
28みかん さん2003/12/4 21:03神奈川県  
29宮 さん2003/12/5 11:34鹿児島県 予備校生  
30zizi さん2003/12/7 21:15東京都  
31なおっち さん2003/12/7 21:16佐賀県  
32巷の夢 さん2003/12/8 7:28宮城県出身  
33HK さん2003/12/9 17:16富山市寺町 自営業 
34Kodatan さん2003/12/12 18:58  
35仮面X さん2003/12/21 18:58中1です 
36燕陣内 さん2003/12/24 12:08  
37 mhayashi さん2003/12/31 20:46大阪府 
38すてっぷ さん2003/12/31 21:24  

答えは、376/243倍です

次のように正解者掲示板に書き込みを頂きました。

141 <この作業を>     tekiさん  - 2003/12/02 11:40 -
ずっと続けると、最終的には元の正三角形の面積の1.6倍の面積を
持つフラクタクル図形ができますね。

140 <ギャッと思ったが・・・>      経友会の進作さん   - 2003/12/02 08:25 -
 これはまたどんな問題かと一瞬身構えましたが、辺の数と
三角形の面積を追えばいいと分かり一安心。元の三角形の面
積を1と置いて(1)は1/9*3、(2)は1/81*12、(3)は1/729
*48、あわせて133/243が増加分。それに元の三角形を加えて
376/243。元の三角形を1と置いているので376/243が答え。


139 <計算間違えでつまづきました>:P LED さん - 2003/12/02 02:40 -
>個数
ひとつの辺につき、ひとつずつ正三角形が増える =>分割する前の辺の数=増える正三角形の数
分割すると、ひとつの辺が4つの辺になる(伝わりにくいなぁ
___ => _/\_
あとは、バーニィー・バーニィーさんと同じように解きました。

 

138 <出来てうれしい!>   バーニィー・バーニィーさん   - 2003/12/02 02:26 -
一段階目の小さい正三角形は元の正三角形の1/9でそれが3個分増加。
二段階目の小さい正三角形は元の正三角形の1/9×1/9で、それが12個分増加。
三段階目の小さい正三角形は元の正三角形の1/9×1/9×1/9で、それが48個分増加。
つまり元の正三角形の面積をSとすれば、
S+3/9S+12/81S+48/729S=376/243S
以上、地道でした!


137 <3回間違えました。>  ゴンともさん   - 2003/12/01 23:23 -
簡単だといい第二段階を送り 40/27
mail が届かないとしておなじもにを
第三段階ときずくが増えた三角形が36個で 124/81で送り
増えた三角形が48個で 376/243 まだ送ってないので
今から送ります。


136 <私も難しかった>   kasamaさん   - 2003/12/01 23:02 -
あまり自信がないのですが・・・
?1辺の長さ
追加される三角形の1辺の長さは
 1/3,1/9,・・・,1/n
と減少します。
?個数
直感的に(なんて言うと怒られそうですが)、
 3,3*4,3*4^2,・・・,3*4^(n-1)
と増えていくと思われますの(ここがよくわかりません)。
?比の計算
??より、元の正三角形と比べて
 1+3*(1/3)^2+3*4*(1/9)^2+3*4^2*(1/27)^2 = 376/243
増えています。たまたま、答えがあっただけかな?

 

また次のようにメールを頂きました。

<あつきパパ さん>
[answer] もとの三角形の面積をSとすると、
一次成長では、S/9の三角形が3つ増える。
また、二次成長では、S/81の三角形が12増える。
さらに、三次成長では、S/729の三角形が48増える。
よって、S+3S/9+12S/81+48S/729=376S/243

<奥入瀬 さん>
第一成長で1+1/9*3=4/3
第二成長で4/3+1/81*12=40/27
第三成長で40/27+1/729*48=376/243
法則がありそうですね。

<すてっぷ さん>
この問題に出てくる
 1+(4/9)+(4/9)*(4/9)+(4/9)*(4/9)*(4/9)+・・・=?
を息子に理解してもらうために
 1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+・・・=?=1/1
 1/3+1/9+1/27+1/81+・・・・・=?=1/2
 1/4+1/16+1/64+・・・・・・・=?=1/3
 1/5+1/25+1/125+・・・・・・・=?=1/4
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・
を順番に一緒に,”算数の視点”で考えてみました。
高校で習う決まりきった方法(等比数列の和)に頼らない
で考えると,面白い景色が見えてきました。ε-δ論法です。
部分和が極限値を含む縮小区間列に含まれていました。思
わぬ収穫でした。息子にも納得してもらえたようです。そ
の後で形式的な求め方も教えました。