方程式の難問について

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yokoyama

方程式の難問について

投稿記事 by yokoyama »

次の問題が分かりません。どなたか解いてください。

(問)ウサギとカメが競走をしました。
カメはスタート地点からゴール地点まで、毎分4mの速さで走り続けました。
ウサギはスタート地点をカメと同時に出発し、毎分60mの速さで走っていましたが、ゴール地点ま
で残り100mになったところで走るのをやめて、昼寝を始めました。昼寝を始めた60分後に目を覚
ましたウサギは、カメに追い抜かれていることに気がつきました。あわてたウサギは、そこから毎
分80mの速さでゴール地点まで走りましたが、ウサギがゴール地点に着いたのは、カメがゴール
地点に着いた時刻の5秒後でした。
次の問いに答えなさい。

問1
ウサギが昼寝を始めてからカメがゴール地点に着くまでの時間は何分何秒ですか。

問2
ウサギが昼寝を始めたとき、ウサギはカメより何m先にいましたか。

問3
スタート地点からゴール地点までの道のりは何mですか。
ゲスト

Re: 方程式の難問について

投稿記事 by ゲスト »

問1
ウサギが寝ている分の時間⇒60分
残りの100mを毎分80m⇒1.25分
なのでウサギが寝てから「ウサギ」がゴールしたのは61.25分後=61分15秒。
カメは5秒前にゴールしていたわけなので、
『ウサギが寝てからカメのゴールまでの時間は61分10秒』
だと思います。
(計算ミスがあったら恥ずかしいですがすみません)
ゲスト

Re: 方程式の難問について

投稿記事 by ゲスト »

問2
上記【問1】の答えを利用して、
ウサギが昼寝を始めてから「カメは何m進んだか」と考えると
毎分4mの速さで61分10秒進んだ⇒
$ 4×61\frac{1}{6}=\frac{734}{3}m(244\frac{2}{3}m) $ 進んだ

↑これが、カメ視点での、今注目している部分でのスタート地点(ウサギが寝始めたとき)からゴールまでの距離と言えて、そのときウサギはゴール手前100mのところにいるので
$244\frac{2}{3} - 100 = 144\frac{2}{3}m$

↑これがウサギとカメの差ですね。
『ウサギが昼寝を始めたとき、ウサギはカメより$144\frac{2}{3}m$先にいた』
となるでしょう。
ゲスト

Re: 方程式の難問について

投稿記事 by ゲスト »

問3
ここまでの【問1】【問2】をふまえて、以下のように関係式を組み立てることができます。
ここで、ウサギが昼寝をはじめた地点までの距離をxmと置いておきます。

ウサギが昼寝をはじめた地点までかかっていた時間
⇒分速60mでxm進んだので$\frac{x}{60}$と表せる
それと同じ時間でカメはウサギより$ー144\frac{2}{3}m$の地点まで進んでいたことになる
⇒分速4mで$xー144\frac{2}{3}m$進んだので$(xー144\frac{2}{3})÷4$(見にくくなりそうでしたので割り算の形で表記しました)

同じ時間のことを表したのでイコールで繋げます
$\frac{x}{60} =(xー144\frac{2}{3})÷4$
あとはこの方程式が解ければ、xとして出てきた解にプラス100mで、全体の距離ですね。

以下、方程式の解いていく手順です。
わかりにくければ$144\frac{2}{3}$の部分をいったん置き換えておくと良いでしょう。
$A=144\frac{2}{3}$として進めます。
$\frac{x}{60} =\frac{xーA}{4}$
両辺に60をかけて分母を払います
$60×\frac{x}{60} =\frac{xーA}{4}×60$
$x=15(xーA)$
$A=144\frac{2}{3}$を戻します
$x=15xー 144\frac{2}{3}×15$
$x=15xー 434×5$
$x=15xー 2170$
$14x=2170$
$x=155$
$x+100=255$
よって、スタート地点からゴール地点までの道のりは255mです。
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