長女のほうは小2の冬休みには中2数学までが完全に終わり、年が明けてから「なぞぺ~」「チャレペ~」とともに中学受験問題を題材にして家庭学習をしておりますが、その中に気になる問題がありました。 三角数の法則(栄東中学 2012年) ○を図のように正三角形の形に並べたときの○の総数1,3, 6, 10,…を三角数といいます。このとき,次の問いに答えなさい。 (1)50番目の三角数はいくつですか。 (2)1番目から7番目までの三角数の和はいくつですか。必要であれば,下の図を参考にして考えて下さい。 (3)1番目から30番目までの三角数の和はいくつですか。 三角数の一般項 1問目は「三角数の一般項」を求める簡単な問題。 1番目は \(1\) 2番目は \(1+2\) 3番目は \(1+2+3\) 4番目は \(1+2+3+4\) ・・・・ 50番目は \(1+2+3+……+50\) なので \((1+50)\times50\div2=1275\) 「等差数列の和」を求められれば解ける問題です。 三角数の和 2問目、3問目はほぼ同じ問題ですが、「三角数の和」を求める問題です。 これ、小学生が解けるんかいな!?すげーな、中学受験生は! とりあえず「三角数の和」をビジュアル化してみますた。月見団子だす。 小学生でも理解できる解き方があるのか?
第 グループの最初の数は何か? Q. 第10グループの合計はいくつか? →第10グループの最後(2番め)は40。 →第10グループは(38, 40)なので合計は 78 等差不等分型 等差数列を、不等分に区切ったタイプ (例) (2), (4, 6), (8, 10, 12)…この数列も「始めの数2、差2の等差数列」を元にしているが、区切りが1個、2個、3個と増えている。第Nグループの最後の数が、もとの数列の(1+2+3+…+N)番目で、(1+2+3+…+N)×2になっているのを利用する。 Q. 第7グループの前から3番目の数はいくつか?
という問題には「植木算」の感覚を身につけよう 数列を学んでいるときによくあるのが、「〇番目に入る数字はいくつ?」という問い。実は、数列の規則性をちゃんと理解していながら最後のところで子供が間違えてしまうことが多い問題です。ここは親がしっかりフォローしてあげることが大事です。 数字と数字の間隔は「-1」すること! 子供がよくする勘違いは「10個の数字が並んでいる時、その間隔も10個ある」と思ってしまうこと。数列の問題を解くときは、あらかじめ「植木算」の考え方を理解していないと間違えやすくなります。 ●植木算とは… 【問題】道路の端から端まで10mおきに6本の木が植えられています。この道路の長さは何mでしょうか?
❷. 等差数列のN番目の数 図1:等差数列の例 公差 は数の個数( N)よりも1つ少ないことに注意! ★ N番目の数 = 初めの数 +{ 公差 ×( N -1)} (例) 10番目の数 = 2 +{ 3 ×( 10 -1)}=29 「公差」が「数字の個数=N」より 1つ少ない ことに注意します。 例えば3番目の数(N=3)は「はじめの数」に「公差」を3-2=2回プラスしたものです。 確認テスト (タッチで解答表示) 等差数列「1, 4, 7…」の 8 番目の数は? → はじめの数 +{ 公差 ×( N -1)}=( 1 +{ 3 ×( 8 -1)}= 22) 等差数列「4, 9, 14…」の 21 番目の数は? → はじめの数 +{ 公差 ×( N -1)}=( 4 +{ 5 ×( 21 -1)}= 104) 詳しい説明や応用問題が解きたい人は 「等差数列とは?N番目の数の出し方」 を見て下さい。 なお、 この記事の一番下でプリントをダウンロード できます。 Nを求める 上とは反対に、ある数字が数列の何番目か=Nを求めることもできます。 3. 等差数列での位置(N) ある数が数列の N番目の数 である時 ● 数列での番目(N) = { N番目の数 – はじめの数)÷ 公差} +1 == ↑ {…} は公差の回数を表す↑ (例)数列 2, 5, 8…の 32 は何番目か? 中学受験】差(階差数列)を利用する問題の解き方【無料プリントあり | そうちゃ式 受験算数(新1号館). → { ( 32 – 2)÷ 3} +1=11番目 「数字の個数=何番目か=N」は「公差」よりも 1つ多い ことに気をつけます。例えば「はじめの数」に「公差」を2回足した数は3番目の数です(N=3)。 この公式は、算数が得意な人は覚えなくても大丈夫です。苦手な人は覚えましょう。 80は数列「2, 5, 8…」の何番目ですか? → 公差の回数 =( N番目の数 – はじめの数)÷ 公差 =( ( 80 – 2)÷ 3 = 24)回 → 80 は( 24 +1= 25)番目 391は数列「11, 20, 29…」の何番目ですか? → 公差の回数 は( {( 391 – 11)÷ 9}= 42)回 → 391 は( 42 +1= 43)番目 詳しい説明が読みたい・応用問題を解きたい人は「 等差数列上の位置(N)を求めるには? 」を見て下さい。 この記事の一番下でプリントをダウンロード できます。 公差を求める 数列の途中が抜けていても、数字が2個書いてあれば公差を求めることができます♪ 4.
13 番目 以上が階差数列を使った問題の解法です。 階差数列の利用法 ある数列(A)の差が等しくなくても… 差を並べた階差数列(B)が 等差数列になっていれば もとの数列AのN番目の数を 階差数列Bを使って表現できる ある数のAでの位置(番目(N)) は地道に調べるしかない 分かりましたね。類題で練習して下さい。 練習問題で定着 類題2-1 4, 6, 11, 19, 30, 44…という数列がある。 (1)20番目の数を求めよ (2)「396」は何番目の数か?