9テストの花道 アンコール「数学って面白い!」 2014.09.27

是非アクセスしてみてね〜。
皆さんも是非作ってみて下さい。

突然ですが問題!
テレビの前のキミも紙を用意して考えてくれ
(渡邊)さあでは皆さんも実際に紙を用意して折ってみて考えて下さい。
(城島)ほ〜まずは折ってみる。
(所)そのための紙だったの?そうです。
これ?
とりあえず紙を折ってみるものの…
3回4回…。
頑張っても…
その調子で。
く〜っ!
A〜Dどれに一番近いか分かったかな?みんなの答えをチェック!
AAADAAという事で顧問以外は全員Aという事になりました。
ただ一人Dの38万kmと答えた顧問にその理由を聞いてみると
例えばだってこれ…1mmはないけど1mmと考えた場合よ1から次からは2481632641282565121000だよ。
お〜!いいヒントが出ました!10回折ると1000倍になってそっからの10回はその1000倍だよ?その1000倍の1000倍だからね。
その次の10回はその1000倍だからね!
そんな人のために…
桜井進先生です。
正解を教えてくれるスペシャルゲストが登場。
なんと「世界は数学でできている」と語る
日本全国を回り子どもから大人まで数学の面白さを伝え続けている。
果たして…
(桜井)答えはD!やった!という事で顧問正解で〜す!
(拍手)でも42回…これだって…
(タケちゃん)分かんない!
(れな)全然分かんない!大切なのはこれ何倍になるかっていう倍数ですよね。
0回は1倍ですよ。
1回折ると2倍。
2回折ると4倍。
…って事を計算してみましょう。
そう。
紙を1回折る度に2倍4倍8倍と倍々で増えていき10回折ると1024倍になる。
ここでこの1024を計算しやすいようにおよそ1000倍と分かりやすい数字に置き換えてみる。
だから20回折ると1000倍×1000倍すなわち100万倍。
つまり40回折ると1000倍×1000倍×1000倍×1000倍となる。
0が12個並ぶからなんと1兆倍に。
そして41回目を折るとその倍になるので1兆倍×2で2兆倍。
更に最後の42回目を折ると更に倍だから2兆倍の倍で4兆倍となる。
0が多いので分かりやすく計算式にすると0が12個あるので4×10の12乗となる
コピー用紙は実は0.08mm。
そんな薄いのこれ。
薄いですよね。
(桜井)そういう計算ですね。
100枚で8mmです。
これに倍数である4×10の12乗倍してあげると…。
つまり0.08mm×4×10の12乗となるので3200億mm。
これを単位変換するとまずはcmそしてm更にkmに直すとご覧のとおりに
(桜井)32万kmになるんですよ。
(部員たち)へえ〜。
という事で月から地球までの距離38万kmに一番近い訳です。
え〜!という事で…魔法のような技が数学なんですよね。
へえ〜!という事で今回のテーマは「数学って面白い!」がテーマです。
数学がなかなか苦手という人もこれで数学を克服できるかもしれませんので一緒に頑張って勉強してまいりましょう。
まず最初の授業のテーマ
皆さん実は数学で理想の結婚相手が見つかるかもしれないというお話です。
(部員たち)アハハハハ!理想の結婚相手が見つかるかもしれないんですよ。
そうなんです。
…を紹介していきます。
(ほんぴぃ)何かステキな言い方!
一体どういう事なのか?
出会いが会った時にですね何を考えますか?それは相手に求める条件を考えますよね。
そう運命の人を見つけるためには相手に求める条件を出しそれがどれだけ合うかが大切なのだ。
そこでキミも…
悩んでますからね。
まず部長の条件からチェック
8つですね8個。
「多趣味な方仕事を理解してくれる方ムダづかいしない方」。
まああの…
ほかにも「センスがいい仕事好き」など8つを挙げた。
続いて…
みんなも結構多いね!
理想が高いのか?細かい条件がズラリ。
中でも多かったのがれな。
その数はなんと!
結構スラスラ出ててきたの?そうですね。
結構サラサラ〜ッと書けました。
理想の結婚相手に望む条件は書き出した。
果たして…
これで…確率!?えっ確率!?
(桜井)数学ですよね確率。
でも…
運命の人に出会う確率がこちら。
確率は挙げた条件の数で決まる。
例えば3個なら6人いたら出会う確率は1人。
そして10個なら出会う確率は362万8800人のうち1人となる
え〜っ!?絶対いないじゃないですか!
(桜井)だからこれもう1人いるかいないかなんですよ。
13個でですよ?という事で…
(桜井)という事でさっき「天文学的に0」って言ったんです。
残念ながられなの…
一方条件を8個挙げた部長の運命の人に出会う確率は4万320分の1
ですよね。
条件が多すぎて運命の人に出会う確率が低いと嘆くキミに…
使うのは「価値観」「優しさ」「収入」という3つの条件が書かれたカード。
3枚の優先順位を決めて相手と比べる事で更なる運命の計算ができるのだ。
例えばAさんが「優しさ」「収入」「価値観」の順でカードを並べたとしたらほかの人がカードを出すのはこの6パターン。
その6組は左の4組と右の2組に分けられるという。
それが…
こっちは?
(みずき)そっちは一個も当てはまらない。
正解。
そういう事です。
左の4組は1枚以上合っているグループ。
左上はAさんと全く同じ並び順。
ほかの3組は1つだけ位置が合っている。
それに対し右の2組は全く合っていない
(桜井)少なくとも…まあこれ運命の人も入ってますけどね。
こっちはもう運命じゃない。
もう除外。
(桜井)結婚もしませんとそういうグループ分けなんです。
6人のうち4人が少なくとも1つ合う。
理想に近い人6分の4。
これが確率です。
6分の4を計算すると67%という事です。
これが確率67%。
(桜井)いいポイントです。
それが今からもっともっと分かります。
ではこの出会う確率67%は本当か?部長とタケちゃんが挑戦!
3つの条件をお互いに並び替えて比べてみると…
(2人)ジャン!部長は1番「価値観」2番「優しさ」3番「収入」。
タケちゃんは1番「優しさ」2番「価値観」3番「収入」。
という事で1つ当てはまりました。
3番に「収入」を選び収入にこだわらない事が一致。
確率どおり理想の相手に近い67%のグループに
先生確率的には高い方が出ましたね。
ええ。
ええ。
ホントですね。
そう…
では…
条件の数を増やしていって逆にその条件が全く合わない確率を見てみると…何か気付く事はないかな?
一致しない確率個数が6個7個って増えても途中からず〜っとパーセンテージは一緒?
(桜井)そうなんですよ。
そう7個からは36.7%でほぼ変わらず。
更に13個20個だと小数点以下もずっと同じに…
(一同)本当だ!
(桜井)だから条件がもし20億個になったとしても200億個になったとしてもすごい小さい所まで一致してもう同じなんです。
え〜っ!すごい!これは全く一致しない確率ですね。
裏返すと少なくとも優先順位が1つ合う。
そうすると100から引き算すればいいですね。
63。
(桜井)63%。
結論条件はいくつあってもいいが…
これはでも…何きっかけで数学好きになるか分からんよこれ。
身近な例で…確かに。
だって条件優先順位がいっぱいあって天文学的な数字になって「出会わないよ」って言われても1個だけ合う確率は6割もあるんだよ。
すごいね〜!いいね〜!
続いては高校生の多くが疑問を感じている「数学が果たして何に役立つのか?」。
桜井先生に高校生の身近で役に立つ数学とは何か聞いてみると…
(部員たち)あ〜!
なんと数学を使うと自分に合った携帯の料金プランが分かるという。
そこで用意したのがこちらの3つの料金プラン。
それぞれに特徴があるが…
集まったのはこちらの3人の部員
まずは3つのプランがどういう人にぴったりなのか考えてもらった
メールしかしない人だったらさあ…。
文章では分かりづらいこの3つの料金プラン。
しかし…
それは中学2年で習う…
えっ。
へえ〜!
一次関数はy=ax+bという公式で求められ…
3人は一次関数とは何かをもう一度復習してみる事に
そうこの問題なら求める通話料金をyとして変化するもの時間をxとして式を求める。
そこで3人がそれぞれのプランの式を考える事に。
すると…
ジャン!
Aプランの場合は30xと置き換えれば時間の料金を出せる。
それに基本料金を足せば総額が分かるのだ
50分を過ぎた式を考えると1分50円だから…
式ができたらいくつかの時間を代入しそれぞれの金額を計算し表を作っていく。
3人が作った表を比べるとポイントでの比較はできるが結局…
そこで…そう更に分かりやすくするためにグラフを書いてみる
(2人)できました。
グラフを見るとおよそ17分まではAプランがお得で17分を超えて100分まではCプランがお得。
更に100分を超えたらBプランがお得というのが一目で分かった
Bなんていいところ何もないと思ってたよね最初。
でも…意外と自分の…
続いては「苦手な数学を克服したい!」そんなキミの悩みにお答え!
そこで問題。
キミも一緒に考えよう!
1+2+3から98+99+100まで連続する数を足したらいくつになる?制限時間は30秒。
電卓を使ってもOKだ。
よ〜いスタート!
問題をよ〜く見てみよう。
意外と解き方が見えてくるかもしれないぞ〜
(れな)あ〜間違えた!
実はこの問題電卓を使わなくても簡単に解く方法がある。
キミは気付いたかな?
10秒前。
(れな)うそでしょ!まだ20!あ〜!間違えた!5秒前43210〜!終了で〜す!
部員たちの答えは4人ともバラバラ。
それに対し顧問と部長は…
55の9乗。
いくつか分かんない計算で…。
かけました。
顧問は?5050。
なるほど。
正解者はいるのか?答えを発表!
どうやって!?
(桜井)顧問一瞬で書いてましたね。
ええ。
頭から足していくのではなく数字をペアにして足して100を作っていく。
1+99から始まり49+51までその数は49組だから49×100で4900。
それに余った数字の100と50を足すと5050となる。
桜井先生がこの問題の…
それが…
1+2+3+4…ってのはブロックの個数ですよね合計が。
ブロックの個数というのは面積でしょ。
面積。
今これ大変なので100って書いてますけどもここ100段あるっていう事です。
そうすると1+2+3+…99+100っていうのはこういう形をしている面積を計算すればいいって事ですよね。
これはちょっとガタガタなのでうまく面積を計算するにはもう一個用意すればいいんです。
クルリンパ。
うん。
クルリンパ。
こうしましょう。
ヨイショ。
(桜井)計算できそうでしょ?そうそう!ここの高さですね。
縦これはいくつになりますか?
(桜井)100です。
そうです。
ここの横は?
(桜井)そうですここまでで100でここ1ありますからこれ101です。
そうするとこれは長方形ですよね。
長方形の面積は縦×横で101でしょ。
2つありますから答えはその半分ですよね。
2分の1しちゃえばいいとね。
そうすると…。
先生すごい!5050ですよ。
これ50でしょ?50に101ですから5050ですね。
という事を考えたのが…
(一同)え〜っ!形に変換できるって考えてお友達はみんなと同じように1+2+…やってる訳。
でもガウスは多分目を閉じていたんです。
(桜井)形が見えたと。
こうやって形に置き換えて長方形の面積から計算する。
これがガウスの方法だったんですよ。
そしてこのアイデアが皆さんが高校で習うこの数式です。
何ですか?これ!
ガウスの発見から生まれたのが高2の数Bで習う等差数列の和の公式
そこで…
50×101となりさっきと同じ5050が求められる
この計算公式は実はこの面積の方法でこれは説明できるって事ですよ。
丸暗記をするんじゃなくてこれを見たらこの絵を思い出せばいいんです。
この面積を。
あ〜なるほど。
縦と横を考えて縦がnで横がn+1でそれを掛けて長方形の面積にして半分にしたのがこっちのガタガタガタって意味が分かるでしょ?っていうふうにちゃんとその…
(桜井)そこまでいったらもう忘れないです。
たとえ忘れても今の方法をちょっと思い出すと芋づる式に出てきますよ。
うん。
そう公式や解き方をただ暗記するのではなく…
続いて…
数学の…
そんな事はないか?実は数学は積み重ね学習
そこで便利なのが「花道夏スペシャル」でも紹介したこのもどりま表!実は中学高校で習う数学は「数と式」「関数」「図形」「資料の活用」の4つのカテゴリーに分けられる。
ここに…
教えてくれるのは受験数学のエキスパート…
例えば数

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