〔3〕ニュートン算(過去問題)

(類題の問題文)
ある店でケーキの箱づめ作業をしています。はじめにいくつかのケーキがあり、作業を始めると、1分あたり、はじめにあったケーキの数の10%の割合でケーキが追加されます。4人で作業をすると10分でケーキがなくなります。(1)6人で作業をすると、何分でケーキはなくなりますか。
(2)また、4人で作業を始め、途中から6人で作業をしたところ、4人で作業する時間と6人で作業をする時間を合わせて7分間でケーキがなくなりました。4人で作業をしていたのは何分間ですか。
ただし、どの人も作業をする速さは同じです。
類題は こちら


1.(準備)ニュートン算は、数が増えることと、数が減ることがいっしょに起きる問題

この問題を、① 初めから終わりまでの動きを表す絵と、② 1分間の動きを表す絵を書いて解きます。
(1)4人で作業をすると、何分でケーキがなくなるか求める
2.まず、3人で20分間作業するときの、ケーキが増える絵を書く

初めにあったケーキの数を①にします。
ケーキは、1分ごとに
増えるので、20分間で①増えます。20分間に箱づめするケーキは、全部で②です。
3.ケーキが箱につめられて、減っていく絵を書く

一人が1分間に箱につめるケーキの数を
にすると、3人が20分間につめるケーキの数は
です。
左右の矢印の数は同じなので、
は、
になります。
4.1分間の動きを絵にする

ケーキは1分間に
新しく作られて増え、
箱につめられて減ります。
だから、1分間には、その差
だけ減ります。そうして、はじめにあったケーキ①がなくなればいいので、4人作業すると12分でケーキはなくなります。
(2)16分で作業を終わらせる場合、3人で作業をする時間を求める
5.つるかめ算を使って解く

3人で作業した時間と、4人で作業した時間の合計が16分だと分かっているので、つるかめ算を使って解きます。
16分間にケーキは
増えるので、はじめにあった分と合わせて、
だけ箱につめることになります。
6.面積図を書く

四角のたての長さは1分間に箱につめるケーキの数で、3人で作業をすると
です。4人で作業をすると、
です。
面積は箱につめたケーキ全部の数で
です。横の長さはかかった時間16分です。
7.16分間ずっと4人で作業していたとして、実際との違いを考える


