第266問の解答
1.問題 [平面図形]
左図のように、円状に並べられた5個の石があったとき、それぞれの石と「2つとなりの石」を線で結ぶと、それぞれの石にできる角度の和(図の赤い部分の角度の和)が180度になることはよく知られていますね。
では、円状に並べる石を19個にして、それぞれの石と「7つとなりの石」を線で結ぶとすると、それぞれの石にできる角度の和は何度になるでしょうか。
2.解答例1(taroさん、長野美光さん、POIさん、AЯOTさん、トトロ@Nさん、あんみつさん、CRYING DOLPHINさん、a_pepperさん、有無相生さん、ハラギャーテイさん、他)
19個の石が円周上に等間隔で並んでいるものと仮定します。
図1
図2
図1のように、円周角で考えると、
∠A12A0A7=∠A12OA7×1/2=360×(19-7×2)/19×1/2=180×5/19どの点でも内角は等しいので、求める和は、
180×5/19×19=900度
となります。図2のように、二等辺三角形で考えると、
∠A12A0A7=∠OA0A7+∠OA7A0=∠OA0A7+∠OA7A0
=180−∠A0OA7=180−360×7/19よって、求める和は、(180−360×7/19)×19=180×19−360×7=900度となります。
答:900度
以上
3.解答例2(AЯOTさん、中村明海さん、高橋道広さん、M.Hossieさん、澪桜葵美翔さん、航介さん、他)
等間隔でないときでも、例えば図3で考えると、各点は、 A0→A7→A14→A2(≡21)→・・→A0(≡7×19)
のように7周するので、内側の角度の和は、360度×7。よって、求める和は、
Σ(180−内側の角)=180×19−Σ(内側の角)=180×19−360×7=900度となります。
4.解答例3(鉄老さん、まるケンさん、他)
石がn個あるとします。
一つおきの石を結ぶとき、内角の和は、180度×(n-2)、
2つおきだと、180度×(n-2×2)、
・・・
m個おきだと、180度×(n-m×2) となります。本問では、n=19、m=7なので、180度×(19-7×2)=900度 となります。