━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 秒殺!公務員試験「数的推理」攻略             ■ 超 高 速 解 法 ■       第2号 〜 食塩水の三用法は必要か? 〜 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ こんにちは。吉武瞳言です。 今回のテーマは「食塩水」です。 数的推理の「食塩水の濃度問題」は、多くの受験生が苦手 とするところだと思います。 食塩何gがどうのこうので食塩水何gを混ぜたら 濃度が何%でどうしたこうした・・・ このタイプの問題を見ただけでイヤイヤする人は 結構多いですよね。 さて、こういった苦手意識、はどうして生まれるのか? どうして、この食塩水の濃度問題が苦手なのか? その理由がわかれば得意になるはずです。 だけど、それがわからないから苦手なのです。 という禅問答。。。 実は、食塩水問題は、「なぜ苦手なのか?」という 「苦手意識」の意味をしっかり把握するだけでも 苦手は苦手なりに、ある程度は解けるようになることが わかっています。(僕の経験上です。) ので、今号はそのあたりを攻めてみたいと思います。 まず、次の「例題」を見て、ご自分で解いてみて下さい。 やり方(解法)は方程式でもなんでもかまいませんので とにかく解いてみて下さい。 初学者の人で、手がつかないという場合でも、 とにかく問題の意味(提示されている操作の手順)だけでも しっかりつかむように頑張って 問題文を何度も読んでくださいね。 =================================================== ≪例題1≫ ビーカーに水が入っている。ここに食塩80gを投入して、 よくかき混ぜてできた食塩水の濃度は20%となった。 ビーカーに最初水は何g入っていたか? ===================================================    kanarazu jibunde kangaete ne! しっかり、ご自分で考えてもらえたでしょうか? では、やっていきましょう。 まず、問題文に沿って一つずつ「パーツ」を検証します。 一つめ。「水」 これは、わかりますね(笑)。ただの水です。ビーカーに 入っている状態もすぐイメージできると思います。 二つめ。「食塩」 これも、すぐわかります。しょっぱい「シオ」です。 食塩80gがどれくらいの「量」なのかは個人によって イメージは異なるでしょうが(スプーン1杯分とか3杯分とか) まあ、とにかく「80g」という「重さ」として、 そこにあるイメージです。 三つめ。「食塩水」 これは、「水+食塩」ですね。 このとき、理科の実験イメージで、食塩を水に すべてきれいに溶かしきって「りっぱな食塩水」にするためには、 水の量が食塩の量よりかなり多い必要があります。 (例えば、「水80g+食塩80g」とかではドロドロ〜ですよね。) ※実は数的推理での「食塩水」の作り方として、 以下の4つがあります。 1.水+食塩 2.水+食塩水 3.食塩+食塩水 4.食塩水+食塩水 この4つは、言われればそんなことは「あたり前」なのですが、 それぞれのパターンを意識してわかっておいた上で、 「ああ、この例題は、水+食塩 のパターンだな」 ととらえることが大切なわけです。 (※その重要性については後述します。) っと、ここまで、あまりに細かいことを言うようですが、 この「パーツ」ごとの緻密な検証が あとから「効いて」くるのでお見逃しなく。 では最後に四つめの「濃度」 ついに出ました。これです!コイツです! さあ、「ノウド」って何でしょう? この「濃度」をきちんと言葉ですぐ説明できますか? パッと正確に言える人は大丈夫。食塩水の基本はたぶんOKです。 言えない人は、 たとえ食塩水問題で使う3つの重要な公式「三用法」を 覚えていても、すぐに行き詰ってしまう可能性大です。 (※三用法についても後述します)        ★食塩水の「濃度」とは、  食塩水全体に対してそこに含まれている食塩の「割合」 のことです。(ちょっと堅苦しい物言いになってますが) そうです、「濃度」って「割合」のなんです。 というと、今度は「割合」って何? って話になってきますが、 まさに、そこが ポイント! なのです。 濃度を濃度として「孤立」してポツンとらえるのではなく、 「割合」という概念の中できちんと押さえることが とても大事なのです。 ----------------------------------------------------        ■「割合」とは何か? 「割合」とは2つの数量を比較したときに、     「どっちがどっちの何倍になっているか?」 ということです。 例えば、「300円は50円の何倍ですか?」 と問われたら、「6倍」とすぐわかりますよね。 この「6(倍)」というのが「割合」です。 式は、 300÷50=6 という「割り算」で、これは非常に簡単だと思います。 では、「80円は400円の何倍ですか?」 と問われたらどういう式になるでしょうか? これは、80÷400=0.2 という「割り算」ですね。 答は「0.2(倍)」です。 ※小さい数を大きい数で割っているので商(答)は、 当然「1より小さい数値」になります。 この0.2という小数は、分数で「1/5」としてもいいですし、 百分率で表せば、0.2×100で、20%となります。 お金(円)の場合は「濃度」とはいいませんが、     「80円は400円の20%である」 という割合で表現する感覚は食塩水の「濃度」と同じことです。 2数についてどっちがどっちの何倍か?という「割合」は、 「割り算」で出ます。 そして、その結果に100を掛けて「%表示」 したものが「百分率」であり、 「%(パーセント)」記号を付すと、食塩水の場合はそれを「濃度」と 呼ぶのだ、と考えればいいでしょう。 ここで上に34行ほどもどって「★濃度の定義」を見なおしてください。 ------------------------------------------------------        ★食塩水の濃度とは、  食塩水全体に対してそこに含まれている食塩の「割合」 ------------------------------------------------------ でしたね。 これは、言い換えれば、      「食塩」は「食塩水全体」の「何倍」か? ということです。 「何倍?」というと、2倍、3倍、4倍、5倍・・・ などといったように、どうしても1より大きい数が思い浮かびますが、 別に、 0.5倍、0.4倍、0.3倍、0.2倍・・・ などと1より小さい数になってもいいわけです。 (というか、食塩水の場合は必ず1より小さくなります。) この割り算については、「お金の例」でやったように、      「80円」は「400円」の何倍ですか? と聞かれれば、80÷400=0.2 という式で納得ですよね。 だから、例えば、     「食塩80g」は「食塩水全体400g」の何倍か? と聞かれれば、同じく「割り算」で、80÷400=0.2 と自然に式が組めるはずです。 そして、この答「0.2」に100を掛けて「%表示」したものが「濃度」 なのです。 0.2×100=20(%)           ◎濃度20% この意味は、  ◎食塩水全体の中にその0.2(倍)の食塩水が含まれている。 ということです。 ここまでの流れをまとめると、    「濃度」は「割合」である  →「割合」は「どっちがどっちの何倍かということ」  → だから「割合」は2数の「割り算」で求める  → だから「濃度」も「割り算」で求める(食塩÷食塩水)  →「割り算」の商(答)に100を掛けて%をつければ「濃度」になる。 こういったことが頭にしっかり入っていれば、食塩水の三用法の 一つ、       ◎濃度=食塩÷食塩水(×100) という「公式」を意味をわかった上で覚えて使いこなすことができます。 尚、割り算記号の「÷」がカッコ悪いというならば、       ◎濃度=食塩/食塩水 ×100 としてもいいでしょう。 では、いいかげんこの辺で解答解説。 最初は、禁断の(笑)方程式でやってみますね。 まず、「水」の重さがわからないので、これをXgと置く。 そして、◎濃度の「公式」に沿って式を組みます。 ------------------------ ≪方程式での解法≫ 水を「Xg」とすると 食塩水=食塩+水なので、 食塩水は「80g+Xg」と表せる。 濃度は20%とわかっている。 これらを【公式】に乗せて、 20=80/(80+X) ×100 【濃度=食塩/食塩水 ×100】 これを解いて、 X=320g 答 水は320g ------------------------- このように、「公式」をその意味をきちんと押さえた上で、 しっかり覚えておいて、方程式に持ち込む、というのも りっぱな解法の一つです。 ただ一般には、◎濃度=食塩÷食塩水 ×100 という公式は 有名がゆえに、その形だけが一人歩きしてしまって、 それが「割合」を示しているという重要な「感覚」抜きで 提示されることが多いわけです。 式の「形だけ」覚えて理解したつもりになっていると、 簡単な問題ならいざしらず、 少し応用問題になったとたんにまったく手がつかなく なってしまいますのでその点十分注意が必要です。 ところで、 いきなり有無を言わさず「方程式」でやってしまいましたが(笑) もちろんこれは、      「超高速解法」ではありません! 「超高速解法」は方程式を使わないで、簡単にわかりやすくスピーディ に解くやり方ですので。 さあ、ここからが本番です! さて、この問題をとにかく素早く簡単に解くための、 「超高速解法」のキーワードはなんだと思いますか? (ここから上に100行ほど遡ってください。その近辺にあります)        mazuha jibunde kangaetene! ご自分で見つかりましたか? それは・・・       「1/5」 です。 この「分数」がキーワードです。 そうです、問題文中の濃度20%という「割合」は、 小数表現なら0.2であり、 分数表現なら「1/5」なわけです。 これはつまり、  「食塩水全体」に含まれる「食塩」の割合が「1/5」だ! ということです。 このキーワードを確認した上でもう一度問題を眺めて見ましょう。 すると、 さっき公式(方程式)で解いたのとは異なった「感覚!」を感じるはずです。 では問題再掲。 =================================================== ≪例題≫ ビーカーに水が入っている。ここに食塩80gを投入して、 よくかき混ぜてできた食塩水の濃度は20%となった。 ビーカーに最初水は何g入っていたか? =================================================== ↓ どうですか? では、1/5をキーにして読み替えてみましょう。 (この読み替えという変換作業が重要です。) ↓ ・変換後 =================================================== ≪例題≫ ビーカーに水が入っている。ここに食塩80gを投入して、 よくかき混ぜてできた食塩水の中には、 その食塩水全体の1/5の食塩が溶けている。 ビーカーに最初水は何g入っていたか? =================================================== ↓ さらに「圧縮」します♪ ↓ ・圧縮後 =================================================== ≪例題≫ 「水+食塩」で作った食塩水の1/5は食塩であり、 それは80gである。水は何gか。 =================================================== ↓ ここまで「圧縮」できれば、 濃度公式などまったく関係なくなりますよね。 食塩水全体の1/5が80gということは、 食塩水全体は、80gの5倍になる。 よって、 80g×5=400g 水は、400g−80g=320g 答 320g で終了です。 これでも十分速いですが、さらに、追求してみます。 っと、ここで突然ですが、「比」を使います。 「超高速解法」では「比」の感覚が大事なんです! まず、 「食塩が全体の1/5」という状況を 視覚的にわかりやすく「線分図」で表しますね。  ┃------┃------┃------┃------┃------┃    食塩 水 水   水   水 食塩水全体を5個に分けたうちの1個が「食塩」で 残りの4個分が「水」ということが容易にわかるはずです。 ここで「比」です。      ■ 食塩:水=1:4 これは、食塩の4倍が水ということなので、水を求めるには、        80g×4=320g この一つの単純な式だけで「終了」です。 「80を4倍するだけ」で瞬間的に終了しちゃいますね。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ≪例題1の超高速解法≫ 80g×4=320g 正答 320g ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 「4倍(×4)」の部分を「数学的」に補足するなら、 全体を1とおいて、1−1/5=4/5      ■ 食塩:水=1/5:4/5 よって、1:4 また、「算数的」に言うなら      ■ 食塩:水=20%:80% よって、1:4 でもいいでしょう。 この場合、水の80%というのは「濃度」とはいいません。 単に「水の割合」と呼びます。 食塩水全体からみて、その80%が水ということです。 そして、 これらがこの問題の「構造」です。 この問題の「本質」は、      「食塩の割合」:「水の割合」 という「比」にあるのです! これは「バランス」の感覚です。 この「バランス感覚」が身につき、食塩水問題を このように「比」の目線で見れるようになると、 先程やったように「問題文」を自分流に変換圧縮して 簡単に答をだせるようになっていきます。 これは、濃度の「公式」を単に暗記しているのとは 雲泥の差ですし、 未知数を置いて方程式に機械的に条件項を乗っけて解くのとも 全く異なる「感覚」なはずです。 ということで、今回のテーマ「三用法(公式)は必要か?」 ですが、 必要か不要かと言えば「必要」です。笑 ちょっと3つとも書いてみますね。    ・濃度=食塩÷食塩水    ・食塩=食塩水×濃度    ・食塩水=食塩÷濃度 ←※ これらを「覚えて」いれば、≪例題1≫において、 3番目(←※)の用法を使って、     食塩水=80÷0.2 または、     食塩水=80÷20/100 として、 この式から、 食塩水全体を400gと求めて・・・ それから「食塩80g」を引いて・・・ 400−80=320 答 水320g とやっても問題ないです。 ただし、公式主義に陥ると、例えば次のような数字設定に なっただけで、とたんに計算が面倒になり、余計な時間を 食ってしまいます。 ・数字設定のみ変更 80g→144g 20%→25% =================================================== ≪例題その2≫ ビーカーに水が入っている。ここに食塩144gを投入して、 よくかき混ぜてできた食塩水の濃度は25%となった。 ビーカーに最初水は何g入っていたか? ===================================================    koremo mazu jibunhitori de toitemite ne! 公式でやるとすると、 三用法「食塩水=食塩÷濃度」 より、 144÷0.25=576 「食塩水576g」−「食塩144g」=「水432g」 答 432g このように、割り算の計算(144÷0.25)がちょっとイヤな感じでしょ? (ソロバンの達人はともかく。) っと、こう申し上げると、 「この計算を簡単にやる方法があります」 と手を上げる人がいます。笑 144÷0.25 の部分において 計算を楽にするために「小数」を「分数」に 直して計算すればいい! という「意見」です。 こうなります。 144÷0.25 =144÷1/4(0.25を分数にする。25/100=1/4) =144×4/1(分数での割り算は分母と分子をひっくり返して掛ける) =144×4(分母は1なので省略) =576(食塩水が求まる) 確かに、計算は 144×4という楽な掛け算になりました。 (あとは、576−144=432 で終了。) 確かに楽になりましたが・・・ でも、ここで気づいてもらいたいことがあります。 そう、通常の公式丸呑みや機械的な方程式の解法と 「われらが超高速解法」との      決定的な違い! です。 144×4 という部分を見て下さい。 この、「×4」って何でしょうか? そこに「意味」はあるでしょうか? ありません。 この「×4」は ÷0.25 ↓ ÷1/4 ↓ ×4/1 ↓ ×4 という数式上の「アソビ(アレンジ)」にすぎません。 先に「意味がない」と断じたのは、 ここで「×4」と計算する「行為」には、ここで用いた、      食塩水=食塩÷濃度 という公式の本質的な意味合いとのつながりがない、 ということです。 (だって、割り算が掛け算になっちゃってるんだから。笑) このように、一見簡単な計算になったように思えても そこに「意味がない」と、どうなるか???? 一言でいえば応用が利かない(利かなくなる)ということです。 これが、「超高速解法」との決定的な違いです。 では、「超高速解法」でやってみます。 この≪例題その2≫でも、25%を最初に1/4と「変換」しさえすれば、 その1と同様に、きわめて簡単です。 まずは、25%=25/100=1/4 「食塩」の「割合」が食塩水全体の4分の1  よって、「水」は4分の3   ┃--------┃--------┃--------┃--------┃ 食塩144g  水    水    水 水は、144×3=432  答 水432g この考え方で、「食塩水全体」を求めたいなら、式は、 144×4 ですよね。 このとき、この「×4」には先程と違って、 しっかり「意味」がある! ことがわかると思います。 そこには、      ★食塩水全体は食塩の「4倍」だ! という具体的イメージを伴ったリアルな「感覚」が生じているはずです。 この「感覚」が最も大事なのです。 2数を比較して、どっちがどっちの「何倍」なのか? という「割合」という考え方の一番基本になる         ■「バランス感覚」 です。 実は、これこそが「濃度問題」を簡単スピーディに解くキモなのです。 ------------------------------------------------------------           ●ポイント ≪例題≫ 「濃度20%」という記述部分だけで、  食塩水:食塩=5:1  とか、  水:食塩=4:1 といった「比のバランス」を瞬時に把握すること! ≪例題その2≫ 「濃度25%」という記述部分だけで、  食塩水:食塩=4:1  とか、  水:食塩=3:1 といった「比のバランス」を瞬時に把握すること! ※このあたりについては、 去年末に出した僕の本を購入してくれた方は、 上巻の162ページからの食塩水の章と合わせて読んでください。 きっとまた新たな気づきがあるはずですから。 --------------------------------------------------------- ☆では最後に理解度チェック問題を1問やってみましょう♪ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 水96gに食塩を混ぜたら、濃度20%の食塩水になった。 できた食塩水は何gか? ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━       seigen-jikan ha 10byou desu! ━━━━━━━━━━━━━ ≪超高速解法≫ 96×5/4=120 正答 120g ━━━━━━━━━━━━━ ※この超高速解法の式は少々「不親切」に書いたので すぐにわからない人もいるかもしれません。 でも、この式の「意味」をしっかり理解することが 濃度問題を超高速に解く基礎になりますので 頑張って考えて下さい。 どうしてもわからない、腑に落ちないという点があれば メールでお尋ね下さい。必ずお返事しますので。 E-Form http://www.formzu.net/fgen.ex?ID=P44239310 今号は、 かなぁ〜り「長文」になりましたが、 内容的には、まだまだ序の口です。 前号で宣言したとおり、今年は発行頻度を あげて、受験生のみんさんにとって、 もっともっと役立つメルマガにしていくつもりですので ご期待ください! ◆超高速解法  吉武瞳言(YOSHITAKE DOUGEN) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ★編集後記-2(gokigoki) 御守りご希望の方への発送は昨日いったん終了しました。 次のメルマガでの告知は機を見て行いたいと思いますが、 まあ、随時募集ということで(笑)。 ほしい、という方はいつでもお気軽にメールでお問い合わせください。 実費のみで代送します。 http://www.formzu.net/fgen.ex?ID=P44239310 ──────────────────────────────────── ★編集後記-3(gokigokigoki) 次号では、今号の最後のチェック問題についてさらにディープな考察を行います。 腕に自信がある人は「別解」とかを考えて待っておいて下さいね〜 もちろん、「こんな解法あるよ」とか先にメールで送ってもらってもokです。 ところで「序の口」って死語でしょうか?笑 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ●発行者  吉武瞳言(Yoshitake Dougen) hayawaza @ 8000.jp ------------------------------------------------------------------------ ■『数的推理の超プロが指南する超高速解法のススメ!』上下巻同時発売中!!   ・上巻(青本) → http://www.8000.jp/hon-big-blue.html ------------------------------------------------------------------------ ▼姉妹紙・算数革命 → http://www.mag2.com/m/0000101515.html ------------------------------------------------------------------------ ●受信先変更や解除はこちら。→ http://www.mag2.com/m/0000092456.htm ------------------------------------------------------------------------ ■レイアウトが崩れる場合は → http://www.mag2.com/help/r107.htm ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━       Copyright(c)2002-2007 IPSC all rights reserved. 6134 685