式と計算・その4

つるかめ算

つるかめ算とは つるとかめのそれぞれの数を計算して答えをだします。問題ではつるとかめの足の合計とかが多いです。他には「100円玉と50円玉」「座席」「歩数」なんかがあります。

【問題71】


つるとかめが合わせて100匹います。(今回はつるも“匹”と数えます。)足の数の合計が274匹の時 つるとかめはそれぞれ何匹でしょう。

答えは つる63匹(羽)かめ37匹になります。
中学2年で勉強する「連立方程式」覚えてますか?こうして解きます。

つるをX かめをYとします。
X+Y=100…①→つるとかめ あわせて100匹
2X+4Y=274…②→つるの足2本とかめの足4本をあわせると 足は274本

①より X=100-Y→つるの数は100匹からかめの数をひく
②に代入 2(100-Y)+4Y=274→つるの足(100匹からかめの足をひく)
200-2Y+4Y=274
200+2Y=274
2Y=274-200
2Y=74
Y=37
X+37=100
X=100-37
X=63
Xは つる 63羽
Yは かめ 37匹
これを連立方程式を使わずに解くのが つるかめ算です。では やってみましょう。

つるかめ算(文章で説明)

まず 今わかっていることを整理します。つる(?匹)+かめ(?匹)=100匹。つる足(?本)+かめ足(?本)=274本
かめの足は4本 つるの足は2本

まず 100匹すべてが かめだった場合の足は 
かめ足4本×100匹=400本 です。

現在は274本の足なので 400本-274本=126本。全部かめだと 現在の足では126本も多くなってます。そこで オーバーした足126本を つるの足に交換します。
この時点では かめが何匹とか 一切考えないでください!
つるにチェンジしたら かめは100匹から 減っていきます。合計100匹は大原則です。100匹しか乗らないテーブルを想像してください。

かめ99匹・つる1匹では 足398本
かめ98匹・つる2匹では 足396本
かめ97匹・つる3匹では 足394本…
この計算でやっていくのは 大変です。

でもよく見ると かめからつるにチェンジすると 足は2本減ります。かめとつるの足の本数の差は 4本(かめ)-2本(つる)=2本。かめからつるにチェンジすると 1回あたり2本ずつ 足の数が減ります。オーバーしてしまった足126本を つるに替えるには
126本÷(かめとつるの足の差の)2本ずつ=63回分
言い換えると63回分×2本足=126本です。
63回交換する=つるが63匹にする です。
つる63羽を合計の100匹から引くと かめの数が計算できます。
100匹ー63羽=37匹 かめの数がわかりました。

つるかめ算(数直線で説明)

まず全部がかめだった場合を考えて 数直線です。

4本足×100匹=400の足!

下には今現在の足の線を書きましょう。

400本ー274本=126本。全部かめにすると126本も足が多くなってしまいます。100匹のかめに つるを混ぜなくてはです。

多くなってしまった126本の足を 今の274本の足に押し込みます。それと100匹は絶対です。そのためにかめからつるに置き換えです。

かめとつるの足の差は 4本ー2本=2本です。1回チェンジで2本の足が減ります。126本の足をつるに交換するには126÷2=63。つる63匹。100-63=37。かめ37匹。

つるかめ算(表で説明)

かめ・つるが〇匹だった時の足の合計本数を調べます。 

ここで かめとつるを交換すると 足は2本ずつ減ることがわかります。この表で足の合計本数274まで書けば答えがでるのですが、少々大変です。
上と同じように 1回チェンジで2本の足が減ります。126本の足をつるに交換するには126(本の足)÷2(つるの足の本数)=63。つる63匹。100-63=37。かめ37匹。
違う計算方法もあります。つるチェンジ足126本を 今現在の足274本から引くと かめ足148本がでます。かめの足は4本なので 148÷4=37匹。全体100匹ーかめ37匹=つる63匹。

つるかめ算(面積図で説明)

面積図は かけ算を図にしたものです。面積の求め方は「たて×よこ=面積」です。今回は「たては足」「よこはつるとかめ」「面積は足の本数」として答えをだします。面積図は 旅人算や濃度算なんかでもよく使われます。あくまでも「考え方」なので 実際の面積と違った感じの図になりますが 仕方ありません。イメージでふわっといきましょう。

【面積の計算のおさらい】
面積=たて×よこ
たて=面積÷よこ
よこ=面積÷たて
…身近な数字にあてはめてみましょうか。簡単数字に置き換えます
10=2×5
2=10÷5
5=10÷2

ここで本題にもどります。よこ軸は かめとつる あわせて100匹です。

たて軸は それぞれの足の本数です。
たて×横=面積→足の総本数です。

かめ匹×4本=かめ全体の足の数・つる匹×2本=つる全体の足の数 になります。
そしてすべてが かめだった場合は

面積は4本×100匹=足400本 です。

かめ100匹の時の面積は100×4=400
今現在のかめとつるの足(白い部分)は274
400の面積から白い部分の274を引くと 右上の面積がでます。
400-274=126
右上の点々部分の面積です。
126の面積で たては「2」とわかるので 126÷2とするとよこのつる匹がわかります。126÷2=63匹。
これで右のつるができました。
「かめ匹」は100匹から63匹をひいた37匹です。


最後に確認してみます。やはり実際の面積とは少しズレ有りですが イメージということで💦

つるかめ算の手順

①わかっていることを書き出してみる
②どっちか1種類だったらを考える
③想像した1種類と 今現在の数の差をだす
④置き換えをする
⑤単位を問題にそろえる(匹・円など)
⑥もう1種の答えをだす

次の章で練習問題をしてみます。