数強塾MATH ATLAS

数学C / 数学的な表現の工夫 / 有向グラフ

まず、この問題から。問題文和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。

有向グラフ

数学的な表現の工夫で「有向グラフ」が問われ、式・表・グラフを往復し、変化、交点、値域を判断する型。 最初の一手は「図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ」。答えを出したら、「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」という間違いがないかを確認します。

見抜き方
数学的な表現の工夫で「有向グラフ」が問われ、式・表・グラフを往復し、変化、交点、値域を判断する型。
最初の一手
図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ
求めるもの
式・特徴点・変域・最大最小・グラフ
典型的な罠
表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす
到達レベル
教科書標準〜入試
記事状態
要点・例題・演習 公開済み
01 / QUICK ANSWER

30秒でわかる答え

図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ

数学的な表現の工夫で「有向グラフ」が問われ、式・表・グラフを往復し、変化、交点、値域を判断する型。 最初の一手は「図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ」。答えを出したら、「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」という間違いがないかを確認します。

「有向グラフ」または同じ条件が現れる表・式・グラフが与えられる変化・交点・変域を読む
02 / WHY?

なぜそうなる?

WHY

有向グラフでは、なぜこの手順から始めるの?

表・式・グラフは、同じ二つの数量の関係を別の見方で表したものです。三つを往復すると、計算だけでは見落とす変化や範囲を確かめられます。

03 / CORE POINTS

ここだけは押さえる4点

  1. 01

    数学的な表現の工夫で「有向グラフ」が問われ、式・表・グラフを往復し、変化、交点、値域を判断する型。

  2. 02

    最初にすること:図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ。

  3. 03

    目標:式・特徴点・変域・最大最小・グラフまで、根拠をつないで示す。

  4. 04

    見直し:「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」という間違いがないか、元の条件へ戻って確かめる。

04 / WORKED EXAMPLES

考え方がつながる例題3

例題 1 / まず解く

数学的な表現の工夫の入口問題

和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント1+100、2+99はいずれも101です。

  1. 最初と最後を組にすると各組は101。
  2. 100個の数から50組できる。
  3. 101×50=5050。

答え5050

確かめ等差数列の和100(1+100)/2でも5050です。

例題 2 / 定義へ戻る

同じ問題を、定義から考える

【問題文をもう一度】和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。 この問題で使った「有向グラフ」の定義・性質を説明しなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント答えの計算ではなく、なぜその手順を使えるかを言葉にします。

  1. 和を前からと後ろから並べる。
  2. 各組の和が一定になることを使う。
  3. 組の数または2倍した和から答えを出す。

答え等差数列では、初項と末項、2項目と末項の一つ前のように組むと、各組の和が一定になります。

確かめ定義と最初の一手「図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ」がつながっているか確認します。

例題 3 / 検算する

問題文の条件へ答えを戻す

【問題文をもう一度】和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。 得た答えが、問題文のすべての条件を満たすことを確かめなさい。

ヒント・解説を見る

ヒント「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」が起きていないか、元の数・式・図へ戻します。

  1. 図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ
  2. 100個の数から50組できる。
  3. 101×50=5050。
  4. 答えを問題文の条件へ戻す

答え5050

確かめ等差数列の和100(1+100)/2でも5050です。

05 / PRACTICE

基礎→標準→発展の3段階演習

Q1基礎

【問題文】和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。

答えと解説
5050

1+100、2+99はいずれも101です。 等差数列の和100(1+100)/2でも5050です。

Q2標準

【同じ問題を説明する】和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。 計算前の判断を三つ、順番に書きなさい。

答えと解説
和を前からと後ろから並べる。 → 各組の和が一定になることを使う。 → 組の数または2倍した和から答えを出す。

等差数列では、初項と末項、2項目と末項の一つ前のように組むと、各組の和が一定になります。

Q3発展

【同じ問題を検算する】和1+2+3+…+100を、最初と最後を組にする表現の工夫を使って求めなさい。 「有向グラフ」の定義と問題文の条件を使って、答えが正しい理由を説明しなさい。

答えと解説
5050。等差数列の和100(1+100)/2でも5050です。

「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」を避け、答えを元の条件へ戻すところまでが解答です。

06 / ERROR CLINIC

間違いを、理由から直す

表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす

答えだけを消してやり直すのではなく、最初の一手「図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ」へ戻ります。条件を図・表・式へ書き直し、どの行で条件が失われたかを特定してください。

見直しの合言葉

入力の条件、途中の根拠、出力「式・特徴点・変域・最大最小・グラフ」の三つがつながっているかを確認します。

07 / QUESTIONS

よくある「なぜ?」

有向グラフは何を覚えればよい?

答えの形だけでなく、「図・表・グラフ・行列のうち関係を保つ表現を選ぶ」という最初の判断と、その理由をセットで覚えます。

途中で分からなくなったら、どこへ戻る?

問題文の条件と、求めるものを分けて書きます。その後「「有向グラフ」または同じ条件が現れる」があるかを確認してください。

できたかどうかは、どう判断する?

初見の類題で初手を自分で選び、「表現を変えたときに向き・重み・条件を落とす」を避けて理由まで説明できれば合格です。