オリジナル難問

ベン図の中に現れる曲線の長さの比 【0011】

問題文
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正三角形の各頂点を中心に同じ 半径の円を書き、左図のような ベン図を作りました。 この曲線を内側からA、B、Cの3つに分けた時、Cの長さはAの2倍でした。 Bの長さはAの何倍ですか。

算数のたきび

「ベン図をとてもきれいに書くとどうなる?」という発想から作り始めた問題です。

難しい気づきが必要なので、星5つの超難問としました。算数オリンピックっぽい問題です。 問題文も短めで満足です。

困った時だけヒントを見ましょう
ヒント1を表示▼

一番ややこしそうな部分が一番情報を持っています。

ヒント2を表示▼

AとCの関係が明かされていますが、実は A と C をどれだけ調べてもこの問題は進みません。

ヒント3を表示▼

Aはある角度の円弧3つ分、Bはある角度の円弧6つ分、Cはある角度の円弧3つ分です。

わかりにくいので、A の 13\frac{1}{3} を a, B の 16\frac{1}{6} を b, C の 13\frac{1}{3} を c としましょう。

すると、問題文は a:c = 1:2 と言っています。

さらに、a,b,c を組み合わせると一つの円ができますね。一度ここで考えてみましょう。

ヒント4を表示▼

一つの円は a + 2 × b + c でできていて、これらで一周 360°を作っています。

問題が A:B を聞いているということは、全ての円弧の開きの角度が決まるはずです。

実は B が最初に決まります。B は特別な形をしています。ここからちょっと紙と補助線が必要です。

次のヒントがもう答えに近いので、一度ここで考えてみましょう。

ヒント5を表示▼

実は b は60°の円弧です。これは円の中心の距離や、円の半径に関わらず60°です。

このヒントを見たあなたは、逆に証明問題だと思って証明してみて下さい。

この問題の解答・解説

いきなり見ないで下さいね〜。
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作問者: 算数のたきび

灘中高 → 東大 → Googleを経て現在

元灘中高数学研究部(部長4年間)。何十年も前に文化祭で「灘中入試模試」企画を始めて、第1回〜4回の作問を担当。算数好きが楽しめるようなオリジナル算数難問をお届けします。