図のように一辺が1mの正方形を10個並べた図形上に、5mの線分A1A2、B1B2…
図のように一辺が1mの正方形を10個並べた図形上に、5mの線分A1A2、B1B2、C1C2を配置し、点Pが線分A1A2上を、点Qが線分B1B2上を、点Rが線分C1C2上を端から端まで往復する。PがA1を、QがB1を、RがC1を同時に出発し、各線分上を往復しながら同じ距離を進んだとき、Pは10分、Qは15分、Rは18分を要した。
同様に、PがA1を、QがB1を、RがC1を同時に出発し、各線分上を往復しながら進み続けるとき、線分PQ、QR、RPで囲まれる図形の面積が初めて最大値5m2をとるまでに、Rが進んだ距離はいくらか。
ただし、三つの点はそれぞれ一定の速さで進むものとし、折り返しにかかる時間は考慮しないものとする。また、3点P、Q、Rが一直線上に並んだときは、面積は0m2とする。
- ⑴ 20m20mの時点では、3点が面積最大の並びになっていません。
- ⑵ 25mPとRが同じ端、Qが反対の端にそろう最初の時点にあたります。
- ⑶ 30m30mは初めて面積が最大になる時点より後になります。
- ⑷ 35m35mではPとRの位置が同じ端にそろいません。
- ⑸ 40m40mは初めて最大になる時点より後になります。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑵です。同じ距離を進むのにかかる時間が10分、15分、18分なので、速さの比は逆数をとって9:6:5です。三角形の面積は、両端の点の位置の和から真ん中の点の位置の2倍を引いた値で決まり、最大の5m2になるのはPとRが同じ端、Qが反対の端にいるときです。速さの比から、その並びが初めてそろうのはPが45m、Qが30m、Rが25m進んだときなので、Rが進んだ距離は25mです。
出典:人事院ホームページ(https://www.jinji.go.jp/saiyo/siken/mondairei/mondairei_15.html)を加工して作成