おはようございます。

 

朝がだんだん冷え込み、朝勉の時のひざ掛けが必要になってきました。

 

子鉄が2019年度の浅野中学の問題を解いていました。

(等差数列の和)1+2+3+・・・+20の求め方を使って、(平方数の和)1×1+2×2+3×3+・・・+20×20を求める方法を誘導付きで聞いています。誘導にうまく乗れればそんなに難しくない問題です。

 

 

 

 

 

では少し計算の形を変えて

1×100+2×99+3×98+・・・+100×1

を求めなさいと聞かれたらどうしますか?

まともに計算するとしたら時間はかかるし、計算ミスをしますね。

 

実はこの浅野中学の問題の考え方を応用すれば瞬殺で計算できます。どうすればいいか考えてみると面白いかもしれません。

いきなり100に挑戦すると大変なので

1×4+2×3+3×2+4×1

で試してみるといいです。

これなら低学年の問題ですね。

まともに計算するのでなくちょっと一工夫。

 

ヒントは、数式として考えるのでなくかけ算が表すの意味を考えてみましょう。

 

同じ計算練習をするにも、こういう考えながらやる計算練習?の方が何倍も賢くなると思います。

 

(私の思考が算数脳になってきたのはここ2年ぐらいです。数学は好きでしたが受験算数は全然でず中学受験で全敗したトラウマがありまして。。。

子鉄が受験をしたいと言い出した3年前から予習シリーズを使ってゼロから取り組み始めました。

なので、それまでの子鉄の家庭学習と言えば学校の宿題のみ。算数に関してはほぼノータッチでした。

もっと日常的に遊びを通じてこういうことを子鉄と一緒に取り組んでいたら子鉄が算数で苦労することなく、算数少年になれていたんだろうなあと少し後悔しています。。。)

 

親子で挑戦してみてはいかがですか!

 

浅野中学の問題の答えは
ア)210 イ)41 ウ)41 エ)210 オ)2870
 
追加の問題の答えは
1×100+2×99+3×98+・・・+100×1=171,700です
 
 
この計算の応用の仕方を式で書いたら
(1+2+・・・・+100)×(100+1+1)÷3で計算できます。
計算間違いさえしなければ瞬殺ですね。しかも形を見ると浅野中学の問題と考え方はほぼ同じですね。
(1+100+1)は何となく想像つくでしょうが、(1+2+・・・+100)をなぜするのか?
お気づきのようにそれぞれの項の掛け算の数字を足すと101になっていることがポイントです。
それをどのように生かすのか?
ブロックなんかがあるとイメージがわきやすいかも。
 
ここまでは算数のお話で、せっかくなので数学へ話を広げてみます。
1×n+2×(n-1)+・・・+n×1の漸化式を考えてみます。(久しぶりだなあ)
=n+(2n-2)+(3n-6)+(4n-12)+・・・+(100n-(n-1)・n) ←(n-1)・nに気づくのがポイント
=n・Σn-Σ(n^2-n)
=(n+1)Σn-Σn^2
=(n+1)・n・(n+1)・1/2-n・(n+1)・(2n+1)・1/6
=1/6・n・(n+1)・(n+2)
となりました。
これを分解すると1/2・n・(n+1)・(n+1+1)・1/3となります。
「1+2+・・・・+100」の部分は1/2・n・(n+1)
「(100+1+1)÷3」の部分は(n+1+1)・1/3
にあたります。
 
算数で図形的に考えて一般解を求める、数学で式の展開をして一般解を求める
とても深堀りがいのある問題でした。