(1)
どんな組み合わせがあるのか、見やすく書き出してみましょう。
5個の合計が重くなる順番に書き出していきます。
A(大) B(中) C(小)
3個 1個 1個
2個 2個 1個
2個 1個 2個
1個 3個 1個
1個 2個 2個
1個 1個 3個
あれあれ、「5通りの重さががあることがわかりました」と問題文に書いてありますが、組み合わせは6通りありますね。
この中のどれか2つの組み合わせは同じ重さだということです。
比べにくいので、最初に1個ずつをそれぞれの袋にいれてしまったと考えて、残り2個の入れ方だけを比べてみましょう。
A(大) B(中) C(小)
2個 0個 0個
1個 1個 0個
1個 0個 1個
0個 2個 0個
0個 1個 1個
0個 0個 2個
こうして比べてみると、3番目と4番目では、どちらが重くなるのか分からないですね。
つまり、この2種類の組み合わせは同じ重さの可能性があるということです。
すると、この2種類が同じ重さだと考えないと、重さが5通りということにならないと分かります。
つまり同じ重さになるのは(2、1、2)と(1、3、1)です。
答え(2,1,2)と(1,3,1)
(2)
重い順に、それぞれの組み合わせに記号を付けましょう。
A(大) B(中) C(小)
3個 1個 1個・・・・・(1番目)
2個 2個 1個・・・・・(2番目)
2個 1個 2個・・・・・(3番目)
1個 3個 1個・・・・・(3番目)
1個 2個 2個・・・・・(4番目)
1個 1個 3個・・・・・(5番目)
2番目の合計は79g
4番目の合計は71g
ここで3番目の重さが2種類あることにも注目しましょう。
2個 1個 2個・・・・・(3番目)
1個 3個 1個・・・・・(3番目)
この2種類が同じ重さです。
つまり
1個 0個 1個・・・・・(3番目)
0個 2個 0個・・・・・(3番目)
この2種類が同じ重さです。
このことから次のことが分かります。
A1個とC1個の合計と、B2個が同じ重さ。
↓
AとCの平均はBと等しい。
↓
AとBとの差、BとCとの差は等しい。
そこで、AとBとの差=BとCとの差=【1】とすると、それぞれの玉の重さは次のように、一番軽いCを基準にして表すことができます。
C1個の重さ=C
B1個の重さ=C+【1】
A1個の重さ=B+【1】=C+【2】
これを使って79gとなる組み合わせから式を作ってみましょう。
A2個+B2個+C1個
=(C+【2】)×2+(C+【1】)×2+C×1
=C×2+【2】×2+C×2+【1】×2+C×1
=C×5+【4】+【2】
=C×5+【6】・・・・・これが79gと等しい。
次に71gとなる組み合わせからも式を作ります。
A1個+B2個+C2個
=(C+【2】)×1+(C+【1】)×2+C×2
=C×1+【2】×1+C×2+【1】×2+C×2
=C×5+【2】+【2】
=C×5+【4】・・・・・これが71gと等しい。
2つの式を比べてみます。
C×5+【6】=79g
C×5+【4】=71g
ここから、
【6】-【4】=79g-71g
【2】=8g
【1】=4g
さらに【4】=16gですから、
C×5=71g-16g
C×5=55g
C=11g
B=11+4=15g
A=15+4=19g
答え A19g B15g C11g
別解
A1個+C1個=B2個を使って消去算として考える方法。
79g=A×2+B×2+C×1・・・・・(式あ)
71g=A×1+B×2+C×2・・・・・(式い)
(式あ)にB×2=A+Cを代入して
79g=A×2+A×1+C×1+C×1
79g=A×3+C×2・・・・・(式う)
(式い)にB×2=A+Cを代入して
71g=A×1+A×1+C×1+C×2
71g=A×2+C×3・・・・・(式え)
(式う)×2より
158g=A×6+C×4・・・・・(式お)
(式え)×3より
213g=A×6+C×9・・・・・(式か)
(式か)-(式お)より
55g=C×5
これより、C=11g
(式う)にC=11を代入して、A=(79-22)÷3=19
A+C=B×2なので、B=(11+19)÷2=15
答え A19g B15g C11g
どんな組み合わせがあるのか、見やすく書き出してみましょう。
5個の合計が重くなる順番に書き出していきます。
A(大) B(中) C(小)
3個 1個 1個
2個 2個 1個
2個 1個 2個
1個 3個 1個
1個 2個 2個
1個 1個 3個
あれあれ、「5通りの重さががあることがわかりました」と問題文に書いてありますが、組み合わせは6通りありますね。
この中のどれか2つの組み合わせは同じ重さだということです。
比べにくいので、最初に1個ずつをそれぞれの袋にいれてしまったと考えて、残り2個の入れ方だけを比べてみましょう。
A(大) B(中) C(小)
2個 0個 0個
1個 1個 0個
1個 0個 1個
0個 2個 0個
0個 1個 1個
0個 0個 2個
こうして比べてみると、3番目と4番目では、どちらが重くなるのか分からないですね。
つまり、この2種類の組み合わせは同じ重さの可能性があるということです。
すると、この2種類が同じ重さだと考えないと、重さが5通りということにならないと分かります。
つまり同じ重さになるのは(2、1、2)と(1、3、1)です。
答え(2,1,2)と(1,3,1)
(2)
重い順に、それぞれの組み合わせに記号を付けましょう。
A(大) B(中) C(小)
3個 1個 1個・・・・・(1番目)
2個 2個 1個・・・・・(2番目)
2個 1個 2個・・・・・(3番目)
1個 3個 1個・・・・・(3番目)
1個 2個 2個・・・・・(4番目)
1個 1個 3個・・・・・(5番目)
2番目の合計は79g
4番目の合計は71g
ここで3番目の重さが2種類あることにも注目しましょう。
2個 1個 2個・・・・・(3番目)
1個 3個 1個・・・・・(3番目)
この2種類が同じ重さです。
つまり
1個 0個 1個・・・・・(3番目)
0個 2個 0個・・・・・(3番目)
この2種類が同じ重さです。
このことから次のことが分かります。
A1個とC1個の合計と、B2個が同じ重さ。
↓
AとCの平均はBと等しい。
↓
AとBとの差、BとCとの差は等しい。
そこで、AとBとの差=BとCとの差=【1】とすると、それぞれの玉の重さは次のように、一番軽いCを基準にして表すことができます。
C1個の重さ=C
B1個の重さ=C+【1】
A1個の重さ=B+【1】=C+【2】
これを使って79gとなる組み合わせから式を作ってみましょう。
A2個+B2個+C1個
=(C+【2】)×2+(C+【1】)×2+C×1
=C×2+【2】×2+C×2+【1】×2+C×1
=C×5+【4】+【2】
=C×5+【6】・・・・・これが79gと等しい。
次に71gとなる組み合わせからも式を作ります。
A1個+B2個+C2個
=(C+【2】)×1+(C+【1】)×2+C×2
=C×1+【2】×1+C×2+【1】×2+C×2
=C×5+【2】+【2】
=C×5+【4】・・・・・これが71gと等しい。
2つの式を比べてみます。
C×5+【6】=79g
C×5+【4】=71g
ここから、
【6】-【4】=79g-71g
【2】=8g
【1】=4g
さらに【4】=16gですから、
C×5=71g-16g
C×5=55g
C=11g
B=11+4=15g
A=15+4=19g
答え A19g B15g C11g
別解
A1個+C1個=B2個を使って消去算として考える方法。
79g=A×2+B×2+C×1・・・・・(式あ)
71g=A×1+B×2+C×2・・・・・(式い)
(式あ)にB×2=A+Cを代入して
79g=A×2+A×1+C×1+C×1
79g=A×3+C×2・・・・・(式う)
(式い)にB×2=A+Cを代入して
71g=A×1+A×1+C×1+C×2
71g=A×2+C×3・・・・・(式え)
(式う)×2より
158g=A×6+C×4・・・・・(式お)
(式え)×3より
213g=A×6+C×9・・・・・(式か)
(式か)-(式お)より
55g=C×5
これより、C=11g
(式う)にC=11を代入して、A=(79-22)÷3=19
A+C=B×2なので、B=(11+19)÷2=15
答え A19g B15g C11g