2011年01月29日

「算額を作ろう」コンクール

コマネチ大学 #53
たけしのコマネチ大学数学科#53  2007/07/19 深夜OA

今回のテーマは、
「和算 Part3」

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江戸時代に独自に発達した日本の数学”和算”。
今回で、第3弾!と、言うことで、私も”和”のテイストを取り入れてみました。
(戸部アナはお土産用の和傘(+糸が付いた枡)を回して・・・)
ジャジャ~ン。こちら、枡を回しておりま~す。おめでとう~  (戸部アナ)

今のブログの順位は・・・こんな感じ
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タカさんから・・先生いじり
今回の竹内先生は、和服で登場。どうやら仕立ててもらったものらしい。

コマ大:今回のテーマは「私の夏休み」
〆さばアタルは「海でキャンプ」、アル北郷は「山でキャンプ」
お宮の松は、ビリーブートキャンプのように踊りだし、オチなし・・

算額の解説:<テロップ>
数学の良問が出来たり、難問が解けたことを神仏に感謝し、
ますます勉学に励むことを祈願して神社やお寺に奉納した「絵馬」のようなもの。
主に江戸時代に盛んに行われた風習。
(補足:現在,日本全国に約1000面の算額があります)

「算額を作ろう」コンクール紹介。
毎年行われているイベント。
参加資格は、算数・数学の好きな小学生・中学生・高校生・その他のみなさん
らしいのだが、コンクールで賞を取っているのは中学生しかいない。
(関係団体リンクを記事最後に置いたので参照されたし)

今回の問題は、2007年2月 第9回 算額をつくろうコンクール
で賞を取った、水野文裕くん(当時 筑波大学附属駒場中学校3年)の作品。
(2006年2月 第8回算額をつくろうコンクールでの彼の作品も・・ こちらをクリック )
彼から「マス北野!東大生!この問題、解けるかな?」と挑発的メッセージも・・


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Q:
一辺が1cmの正方形の各辺に1個、正三角形が外接している。
この正三角形の頂点を中心とした直系2cmの円をそれぞれ描く。
この時、新たに生まれた4つの交点を、結んで出来る正方形の面積を求めなさい。




コマ大の検証:

床に描いた正方形+1mの紐+大量のドミノを使って図形を描いて検証。
1mの紐で正三角形をドミノで描き、その頂点を中心とした円を
紐で測りながらドミノで作ってゆく。人海戦術で助っ人に、ダンカン部長の
知り合いの歯科医・木庭さんや、劇団「東京サギまがい」のメンバーも加わる。
何度もドミノを倒しながら、円まで並べたところでコマ大生がドミノを倒す。
円の交点に用意された旗が上がる。この距離を実測し、面積を求めた。
検証時間5時間58分。


タカさんの決め文句は、
ジャーン、ハミリジャ、ジンラ、ラッピン~

(あっているのか・・本当はHindi語)
Live as if you were to die tomorrow. Learn as if you were to live forever.
by.Gandhi, Mahatma ( मोहनदास करमचन्द गांधी)

竹内先生のポイント:
補助線を入れて、角度を求める・・


東大生は、どんどん補助線を引きまくって・・なにかわかったようだ。

マス北野は、補助線を引くと、計算に入った!?・・

<東大生プチ情報>
木村さんが高校教師向けに「数学の魅力」について2時間ほど講演してきたと・・。
金の匂いのするところにはどんどんいきますね、とタカさんからツッコミ。
(長野県・全県数学研究会  木村さんブロブ関連記事リンク )

A:

*マネチ大学生の解答
2.7225c㎡ (測定した一辺が1.65cmだったので)

*マス北野の解答




求める正方形の対角線の半分の長さを求め、
その長さを2乗したものを2倍した。
図のように対角線の長さを分けて算出した。
答え。 ( √2 + 2 - √3 )^2 x 2 //

*東大生の解答
とにかく補助線をたくさん引いて考えた。



円周角の定理を使うと、∠AOC = 2 x ∠ABCなので、
∠ABC =45°から、∠AOC =90°
図のように、上の三角だけ取り出してみると、
30°の角度を持つ直角三角形なので、辺の比は2:1:√3。
そこから、正方形の辺の半分は、√3/2と分る。
よって、一辺の長さは√3。面積は2乗して3c㎡。
答え。3c㎡ //


正解は、東大生!!!


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美しい数学の世界 (先生の解説)



補助線AB、ACを引いて、△ABCのBCの長さを求めたい。
ここで、AB=AC=1cmである。



補助線BD,ECを引く。
すると、∠ECB=45°(○印)なので、
台形BCEDを考えると、四角形の内角の和が360°で∠BCEが45°だから、
∠CED=135°(×印)
∠AED=60°なので、∠AEC=75°(△印)
すると、△ACEは2等辺三角形なので、∠ACE=75°
つまり、∠ACB=∠ACE - ∠ECB = 75 - 45 = 30°



AからBCに対し、垂線を下ろすと、
△ACMは一つの角が30°の直角三角形なので、
AC : AM : MC = 2 : 1 : √3
AC=1cmなので、MC = √3 /2
正方形の一辺BC = 2 x MC = √3
よって、正方形の面積は 3c㎡ //

<水野君の解法>



四角形ABCDはひし形。
∠BAC = 150° (360-60x2)
∠ACD = 30°(180 - 150)
∠GDC = ∠FGC - ∠GCD = 30°( 60 - 30)
△DCFは、30°、60°90°の直角三角形。
また、DC = 1cmより、
DF = √3 /2 となる。
つまり、求める正方形の一辺は√3cm。
面積は 3c㎡ //

http://ameblo.jp/chablis/day-20070720.html


Posted by オボノボノ at 23:27│Comments(0)
 
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