中学受験 算数 例題と解き方

図形の規則性 練習問題

図形の並べ方の規則性・n 番目の枚数や周。

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図形の規則性 例題 5

問題 1 (basic)
【講義 — 図形の規則性】🆕 1 つ増やすときに「何本 / 何個増えるか」を見つけて、N 番目の式を作る。 ● マッチ棒型 (三角形を横に並べる): 1 個目 3 本、以降 +2 本ずつ → N 個目 = 3 + 2 × (N − 1) = 2N + 1 ● 碁石・正方形にぎっしり: 全体 = (1 辺)²、外周 = 4 × (1 辺 − 1) 外周 36 個 → 1 辺 = 36 ÷ 4 + 1 = 10、全体 = 100 個 ● 段重ね正三角形: N 段目 = 2N − 1 (奇数)、N 段までの合計 = N² ● 正六角形のまわり: N 周目に並ぶ個数 = 6N (中心 1 個は別) 【例】 マッチ棒で三角形を 20 個並べた本数は? 3 + 2 × (20 − 1) = 3 + 38 = 41 本。
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答え: 理解した
解説: コツ: ① 1 番目だけ別の数 → 「× N」だけにせず「+ (N − 1) × 増分」型で書く。 ② 外周 → 1 辺は ÷ 4 して +1 を忘れずに。 ③ 段ごとに +2 (奇数) と +1 (整数) は別物。
問題 2 (basic)
マッチぼうで正三角形を横一列に並べていく。10 個目までに使うマッチぼうは何本?
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答え: 21本
解説: 1 個目 3 本、以降 1 個増やすごとに +2 本。 10 個目までの本数 = 3 + 2 × (10 − 1) = 3 + 18 = 21 (本)。
問題 3 (basic)
碁石を正方形にぎっしり並べる。外周にちょうど 40 個並んだとき、全部で何個?
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答え: 121個
ヒント: 外周 ÷ 4 + 1 = 1 辺。
解説: 外周 40 → 1 辺 = 40 ÷ 4 + 1 = 11 個。 全体 = 11 × 11 = 121 (個)。
問題 4 (basic)
正三角形を段にして並べる。1 段目 1 個、2 段目 3 個、3 段目 5 個、...と並べたとき、1 段目から 8 段目までの合計は?
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答え: 64個
解説: 段ごとに奇数 1, 3, 5, ... なので N 段までの合計 = N² (奇数の和)。 8 段まで = 8 × 8 = 64 (個)。
問題 5 (basic)
マッチぼうで正方形を横一列に並べていく。1 個目 4 本、2 個目 7 本、3 個目 10 本、...。15 個目までに何本必要?
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答え: 46本
解説: 1 個目 4 本、以降 +3 本ずつ。 15 個目までの本数 = 4 + 3 × (15 − 1) = 4 + 42 = 46 (本)。
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