一次不等式の文章題（Lv5：卒業問題）

今回は高卒認定試験の数学で出題された問題（不等式の文章題）の中で、一見難しいそうな問題を解いてみます。数学的な難しさというよりも問題文が多少複雑なため、日本語として正しく解釈するという意味で、難しく見える問題です。数学的な解き方の手順はこれまでと同じです。問題文を不等式にして、解を求め、その解を正しく解釈して、正解を出すという基本的な流れでOKです。

一次不等式の卒業レベル問題の解説

1. まず、目標（＝解答すべきもの）を確かめます。
   問題文に「５ｍのひもは最大カキ本まで…」とあるので、目標は、５ｍのひもの本数です。これをχ（本）とします。
2. 合計で25本に切り分けるので、
   ５ｍのひもをχ（本）とすれば、
   ３ｍのひもは25－χ（本）になります。すると、
   ５ｍのひもの合計の長さは、5χ（ｍ）
   ３ｍのひもの合計の長さは、3（25－χ）（ｍ）
   となります。そして、この合計が100ｍ以下になります。
   
3. ここで、2を踏まえて、問題文の条件を不等式にしてみます。
   （５ｍのひもの合計の長さ）＋（３ｍのひもの合計の長さ）＜ 100ｍ
   　　　　　　5χ ＋ 3（25－χ）＜ 100
   　　　　　　　　5χ ＋ 75－3χ＜ 100
   　　　　　　　　5χ － 3χ＜ 100 － 75
   　　　　　　　　　　　 2χ＜ 25
   　　　　　　　　　　　　χ＜ 12.5
   
4. 解が出たので、その意味を考えて、解答します。
   この不等式の解を日本語にすると
   「χは 12.5（本）より小さい。」
   です。χはひもの本数なので、自然数で考えると、
   12、11、10、 … です。
   問題文を見ると、５ｍのひもの最大数を求めるので 12 本が正解です。

自力で一次不等式の卒業問題を解いてみよう！

1. まず、目標（＝解答すべきもの）を確かめます。
   問題文に「表は少なくともイ回以上出なければならない。」とあるので、目標は、硬貨を投げたときの「表の出る回数」です。「表の出る回数」をχ（回）とします。
2. 合計で10回投げるので、
   表の出る回数をχ（本）とすれば、
   裏の出る回数は、10－χ（回）となります。
   このとき階段を登る段数は、
   表が出て登るのは、1回4段なので、合計4χ（段）
   裏が出て登るのは、1回1段なので、合計1（10－χ）（段）
   
   となります。そして、この合計が30段以上である必要があります。
   
3. ここで、2を踏まえて、問題文の条件を不等式にしてみます。
   （表が出て登る段数）＋（裏が出て登る段数）≧ 30
   これを、数式（不等式）で表わして計算すると、
   　　　　　　4χ ＋ 1（10－χ）≧ 30
   　　　　　　　　4χ ＋ 10－χ≧ 30
   　　　　　　　　　　 4χ －χ≧ 30 － 10
   　　　　　　　　　　　　　3χ≧ 20
   　　　　　　　　　　　　　 χ≧ 20/3
   　　　　　　　　　　　　　 χ≧ 6.66…
   
4. 解が出たので、その意味を考えて、解答します。
   この不等式の解を日本語にすると
   「χは 6.6（回）より大きい。」
   です。χは表の出る回数なので、自然数（＝1以上の整数）で考えると、
   7、8、9、10、11 … です。
   問題文を見ると、表の出る最小の回数を求めるので 7 回が正解です。

まとめ

ここまで、不等式の文章問題をLv1～Lv5まで5段階のステップで進んできましたが、問題の解き方の本質は同じです。問題文の条件を不等式で表して、解を求め、解の意味を正しく解釈して、正解を出すという流れになります。そして、複雑に見える問題ほど図式化するとわかりやすくなります。これらは、不等式の文章問題に限らず、数学の問題全般についていえることです。つまり、問題文の条件を方程式や不等式で表わして、それらを計算して解を求めるという流れは、数学の問題を解くときの基本姿勢です。