A地点からB地点に行く途中にP地点があり、A地点からP地点に向かうときは上り坂、P地点からB地点に向かうときは下り坂です。花子さんは、下り坂は上り坂の2倍の速さで歩きます。花子さんがA地点からB地点に向かって歩いたところ、60分かかりました。その後、B地点からA地点に向かって歩いたところ、45分かかりました。A地点からP地点までの道のりは、P地点からB地点までの道のりの何倍ですか。
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花子さんは下り坂を上り坂の2倍の速さで進むので、速さの比は上り:下り=1:2です。
また、花子さんが同じ距離を上りの速さと下りの速さで進んだときにかかる時間の比は、上り:下り=2:1になります。
※ 速さの逆比は時間の比。
花子さんが次の図の矢印アとイの順に進むと60分、矢印ウとエの順に進むと45分かかるので、花子さんはAB間の往復に60+45=105分かかります。
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次の図のように「アとウ(上りだけ)」と「イとエ(下りだけ)」の順に進んでもAB間を往復したことになるので、この場合にかかる時間の合計もさっきと同じく105分です。
また、同じ距離を上りの速さと下りの速さで進んだときにかかる時間の比は2:1なので、105分を2:1に比例配分してみると、
・AB間を上りの速さだけで進んだときにかかる時間→105×3分の2=70分
・AB間を下りの速さだけで進んだときにかかる時間→105×3分の1=35分
となります。
次の図のように、AB間を上りの速さである①だけで進むと70分かかるので、AB間の距離は①×70=70と表せます。
また、普通にAP間を上りの速さ①、PB間を下りの速さ②で進むと60分かかるのですが、上りと下りの2つの速さが混ざっていて、AB間の距離、かかる時間の合計も分かったので、つるかめ算を利用して上りや下りにかかった時間を求めることができます。
もしAB間を上りの速さである①で60分間進むと、その距離は①×60=60となります。
しかし、実際の距離は70なので、つるかめ算の公式を利用して下りにかかった時間を求めると、(70-60)÷(②-①)=10分間となります。
また、上りを進むのにかかった時間は60-10=50分間です。
つまり次の図のように、
・AP間の距離→上りの速さ①で50分かかるので①×50=50
・PB間の距離→下りの速さ②で10分かかるので②×10=20
と表せることが分かったので、AP間の距離はPB間の50÷20=2.5倍です。
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