問題設定がそれほど複雑ではないので、線分図をかくまでもないでしょう(もしわかりにくければ、線分図をかくとよいでしょう)。
(1)
「この列車の時速は、A駅とB駅の距離を、かかった7時間で割った値より、1時間あたり2.675km大きくなりました。」という条件は、要するに、列車Xと列車Z(A駅とB駅の間をノンストップで7時間かけて走る列車)の時速の差が2.675km/時だったということですね。
時間の比 列車X:列車Z
=6時間40分:7時間 ←列車Xは停車時間を除く必要がありますね。
=400分:420分
=20:21
↓逆比←距離一定(A駅とB駅の間の距離)
速さの比 列車X:列車Z
=[21]:[20]
差[1]=2.675km/時
列車Zの速さは
2.675×[20]/[1]
=53.5km/時
となるから、A駅とB駅の距離は
53.5×7 ←時間がきっちりとした数になっている列車Zで計算したほうが楽ですね。
=374.5km
となります。
(2)
故障がなければ、列車Yは、B駅からC駅まで行くのに、
6時10分-2時30分 ←列車XがC駅からB駅まで行くのにかかる時間です。
=3時間40分
かかります。
故障したことにより
26時30分-22時10分
=4時間20分
かかっています。
4時間20分-3時間40分
=40分
余分にかかったのは、10分間停車したことと、運転再開地点からC駅までの速度が遅かったことによります。
40-10
=30分
の差が生じた運転再開地点からC駅までの区間に注目して解きます。 ←差が生じた部分に注目するのがポイントです。
速さの比 予定:実際
=100%:80%
=5:4
↓逆比←距離一定(運転再開地点からC駅までの距離)
時間の比 予定:実際
=④:⑤
差①=30分
だから、予定では、運転再開地点からC駅まで進むのに
30分×④/①
=120分
=2時間
かかるはずだったことになり、B駅から運転再開地点まで進むのに、
3時間40分-2時間
=1時間40分
かかるはずだったことがわかります。
したがって、求める距離は
53.5×[21]/[20]×100/60 ←列車Xの速さ(故障前の列車Yの速さ)は、(1)を利用して求めます。列車Zの速さの[21]/[20]となりますね。
=53.5×7/4
=107/2×7/4 ←分数で処理したほうが楽ですね。
=749/8km
となります。
「同時に同じ場所から同じ方向にスタートして5分36秒後に、一郎君が次郎君に1周差をつけてスタート地点で追いつきました。」ということから、
一郎君 (□+1)周
)1周差 5分36秒
次郎君 □周
となります。
「一郎君が次郎君に追いついてから一郎君は6周、次郎君は9分48秒走ってゴールしました。」ということと「一郎君、次郎君が(中略)池のまわりを同じ回数まわりました。」ということから、
一郎君 6周
次郎君 9分48秒 6+1=7周 ←次郎君は、一郎君より1周遅れているので、1周余分に走らないといけないですね。
となります。
次郎君に注目すると、
9分48秒 7周
)比例
5分36秒 □周
となるから、
□
=7×5分36秒/9分48秒
=7×336/588 ←うまく約分できるはずですね。まず7と588を約分し、次に、分母に残った84と分子の336を約分しました。
=4
となり、一郎君は
4+1
=5周
を
5分36秒
=(5+36/60)分
=28/5分
で走ることになります。
したがって、一郎君は、池を1周するのに、
28/5÷5
=28/25分
かかります。
なお、池の周りの長さが280mという条件は不要です。
(1)
J選手は
1.5km
=1500m
の距離を
20分50秒
=(20+50/60)分
=125/6分
で泳ぐから、J選手の水泳の速さは、毎分
1500÷125/6
=1500×6/125 ←125×8=1000を利用して約分しましょう。500は1000の半分だから、125×4ですね。
=12×6
=72m
となります。
(J選手の)水泳と自転車の距離の比
=1.5km:40km
=3:80
J選手の水泳と自転車の分速の比
=3:20
だから、
J選手の水泳と自転車の時間の比
=3/3:80/20 ←比の積・商~時間(の比)=距離(の比)/速さ(の比)
=1:4
=①:④
水泳のタイム(①)が20分50秒だから、自転車のタイム(④)は
20分50秒×4
=80分200秒
=83分20秒
=1時間23分20秒
となります。
(2)
ランニングの開始地点から、G選手がJ選手に追いついた地点までに注目します。
J選手とG選手のかかった時間の比
=(5分20秒+34分40秒):34分40秒
=40分:34分40秒
=120:104 ←20秒が何個分含まれているかを考えました(1分には3個含まれますね)。
=15:13 ←本当は約比せずに解いたほうが楽です(約比せずに逆比にして(120-104=16の)差が32(m/分)になるように2倍すれば、J選手の速さとG選手の速さがそれぞれ208m/分と240m/分と求まりますね)が、分速の比を求めなさいと要求されているので、約比するしかないですね。比を使いなさいというヒントのつもりでしょうが、できる人には迷惑ですね。親切な誘導をつけること自体はいいですが、できる人の足を引っ張るような誘導はよくないですね。
だから、
J選手とG選手のランニングの速さの比
=13:15
となります。
2人の分速の差が32m/分だから、G選手のランニングの速さは、毎分
32×15/(15-13)
=240m
となります。
J選手に注目したほうが楽ですね。
J選手の速さは、毎分
240-32
=208m
で、40分間走っているので、J選手がG選手に追いつかれるまでに走った距離は
208×40
=8320m
となります。
したがって、G選手がJ選手に追いついたのは、ゴールまで
10000-8320
=1680m
のところとなります。
(3)
G選手がJ選手に追いついた時点では
20分50秒+1時間23分20秒+40分 ←時間の情報がたくさんあるJ選手に注目しましょう。細かい誘導がついていなければ、20分50秒×5+40分とすればいいでしょう。
=143分70秒
=144分10秒
かかっています。
G選手が残りの距離(1680m)を進むのに
1680/240
=7分
かかるので、G選手の3つの種目のタイムの合計は
144分10秒+7分
=151分10秒
=2時間31分10秒
となります。
それほど条件が複雑ではないので、線分図などで条件整理するまでもないですね。
(1)
兄が4歩歩く間に弟が3歩歩き、弟の歩幅が48cmで兄の歩幅の0.8倍であることから、兄と弟の速さの比は
(48×10/8×4):(48×3) ←計算せずに約比しましょう。
=5:3
となります。
また、兄が「動く歩道」上をAからBまで行くのにちょうど80歩歩いたことと、「動く歩道」が止まっていたら、兄がA地点からB地点まで行くのにちょうど112歩で歩くことから、兄と「動く歩道」の速さの比は
80歩:(112歩-80歩) ←時間一定のとき、速さの比=距離の比となりますね。
=5:2
となります。
結局、兄の速さ:弟の速さ:「動く歩道」の速さは
5:3:2 ←比合わせするまでもないですね。
となるので、(兄+「動く歩道」)の速さ:(弟+「動く歩道」)の速さは
(5+2):(3+2)
=7:5
となり、(兄+「動く歩道」)の速さでAB間を進む時間と(弟+「動く歩道」)の速さでAB間を進む時間の比は
5:7 距離一定⇒時間の比=速さの比の逆比
=⑤:⑦
となります。
⑦-⑤
=②
が16秒に相当するから、(兄+「動く歩道」)の速さでAB間を進む時間は
16×⑤/②
=40秒間
となります。
この時間に、「動く歩道」は兄の歩幅の32歩分の距離を進むので、「動く歩道」の速さは
48×10/8×32÷40 ←うまく約分できますね。
=48cm/秒
となります。
(2)
弟に関する条件に注目して解きます。
AB間の距離は
48×10/8×112(cm)
で、弟が「動く歩道」上をAからBまで歩くときに「動く歩道」が進む距離は
48×(40+16)
=48×56(cm)
だから、弟が進む距離は
48×10/8×112-48×56(cm)
となります。
したがって、弟は
(48×10/8×112-48×56)÷48 ←実際は、この式を一気に作ることができますね。
=10/8×112-56 ←分配法則を利用すると、「÷48」がうまく消えますね。
=140-56
=84歩
歩いたことになります。
長い針から順にA、B、Cとします。
AとBが重なる(AがBに追いつく)のは
5×8÷(8-5) ←円周を5×8と考えると、Aの速さは毎分8、Bの速さは、毎分5となりますね。
=40/3分
毎で、AとCが重なる(AがCに追いつく)のは
5×14÷(14-5) ←円周を5×14と考えると、Aの速さは毎分14、Bの速さは、毎分5となりますね。円周を5と8と14の最小公倍数でおく必要はありません。
=70/9分
毎ですね。
3本の針がすべて重なるのだから、40/3=120/9と70/9の最小公倍数を求めるだけですね。
120と70の最小公倍数は、12×7×10=840だから、120/9と70/9の最小公倍数は
840/9
=280/3
となります。 ←分数の最小公倍数は、まず、通分し、分子の最小公倍数を考えます。その後、分母を付け加えるだけです。分数の最大公約数についても同様に考えることができます。
したがって、3本の針がすべて重なった後、次に3本の針がすべて重なるのは、その280/3分後となります。