マス目上の9点で作る三角形の個数と面積【0030】 解答・解説
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解答
(1) 70通り
(2) 最大 12cm2、最小 0.5cm2
(3) 15種類
解説
(1)
A~E, F~Iはそれぞれ下図のように一直線上にあります。

A~E から2点、F~Iから1点選ぶ場合:
A~E から1点、F~Iから2点選ぶ場合:
合計 70通り。
(2)
A~E は 線分AE上で等間隔に、F~Iも線分FI上で等間隔に並んでいます。
ABの長さを「AEの1めもり」と呼び、FGの長さを「FIの1めもり」と呼ぶことにします。
面積最小を求める
どっちかの1めもりと反対の端っこを選ぶ4通りを検討していきます。本当は全部検討する必要はないですが、(3)で必要なので先にやります。

三角形ABF =

三角形DEI (= 三角形ABI) =

三角形AFG =

三角形HIE (= 三角形FGE) =
よって最小は 0.5cm2となります。
面積最大を求める
最大は、三角形ABFの底辺ABの代わりに、4めもり分のAEを取った時です。

。
(3)
A~Eから2点取る場合
(2) から、ABFは3cm2、ABIは 1.5cm2でした。
F~Iが等間隔のため、ABF, ABG, ABH, ABI の面積も等間隔になります。
分かりやすくするためにこれ以降は三角形の面積の2倍を扱うことにすると
| I | H | G | F | |
|---|---|---|---|---|
| 底辺が1めもり (例: AB) | 3 | 4 | 5 | 6 |
という風にまとめられます。底辺は1,2,3,4 めもり分あり、面積も2,3,4倍になっていくので、全ての組み合わせは
| I | H | G | F | |
|---|---|---|---|---|
| 底辺が1めもり (例: AB) | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 底辺が2めもり (例: AC) | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 底辺が3めもり (例: AD) | 9 | 12 | 15 | 18 |
| 底辺が4めもり (AE) | 12 | 16 | 20 | 24 |
と表せます。9x9の表の一部のようですね。
F~Iから2点取る場合
同じことを F~I から2点取る場合でも行います。
(2) から、FGAは2.5cm2、FGEは 0.5cm2でした。
A~Eが等間隔のため、FGA, FGB, FGC, FGD, FGE の面積も等間隔になります。
三角形の面積の2倍は
| E | D | C | B | A | |
|---|---|---|---|---|---|
| 底辺が1めもり (例: FG) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 底辺が2めもり (例: FH) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 底辺が3めもり (FI) | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 |
という風にまとめられます。
この2つに現れた数字を列挙すると
となるので全部で15種類です。
最後が全列挙なのでやはり手作業が必要な問題だと思いますが、
- 縦横の表にまとめる
- 2倍を記録
などで若干間違いにくくなると思います。










