中1数学:規則性|5(無料問題・解答PDF)


今日の一問
1辺 3cm の黒い正方形を横一列に n 枚すきまなく並べ、その周りを幅 1cm の白い枠で囲む。
(1)n = 1 のとき、白い部分の面積を求めなさい。
(2)n 枚のときの白い部分の面積を n の式で表しなさい。
——さて、どこから手をつける?
答えと考え方は、この記事の中で順を追って解説します。

このページは中学1年「規則性」の無料プリント(5)の解説です。鹿児島県の入試改題——黒いタイルを白いタイルで囲む問題。「囲む枚数」と「外周の長さ」を両方 n の式で表します。図形の規則性の総合問題です。

プリントをダウンロード

下のリンクから PDF が開きます。図があるので、印刷して手を動かすのがいちばん定着します。

中1数学 規則性 5 問題

中1数学 規則性 5 解答

問題・解答を画像で見る

ページを移動せずに確認できます。印刷用PDFは各画像下のリンクから開けます。

規則性を解く4ステップ(全問これだけ)

①番号と個数を表にする → ②差を取る → ③差が一定なら「差×n+調整」→ ④n=1 で検算

1表を作る。1番目・2番目・3番目…の値を実際に数えて書き出す。図を見ながらでよい。

2差を取る。隣どうしの差が一定(等差)かを確かめる。

3差が d で一定なら、答えは dn + 調整の数。調整は「n=1 のとき合うように」決める。

4必ず n=1 と n=3 で検算。2点だけ合っても偶然のことがある。

なぜ「差×n」なのか

1番進むごとに d ずつ増えるなら、n 番目までに (n−1) 回増えています。だから「初項 + d(n−1)」=「dn + (初項−d)」。dn の形に必ずなる——だから差を取ることから始めます。

囲むタイルの数え方(2つの道)

この型は2通りの解き方があります。どちらでも解けますが、両方できると相互に検算になります。

道1:差を取る。与えられた値(黒1枚→白20枚、黒2枚→白34枚)から差は14。よって 14n + 調整。n=1 で 20 になるには調整 = 6 なので 14n + 6

道2:面積で引く。「外側の長方形 − 黒の長方形」で求める。

白の枚数 =(外側の面積)−(黒の面積)

2つの道が食い違ったら

図の読み方を疑ってください。「囲む」が1cm幅なのか、黒タイルの間にすき間があるのか、斜めの角を埋めるのか——設定が1つ違うだけで式が変わります。与えられた数値(20枚・34枚)に自分の式が合うかを最初に照合するのが、この型の正しい進め方です。

規則性の問題では、式を作る前に1番目・2番目を自分の手で数えることが決定的に重要です。差だけで機械的に式を作ると、図が想定と違ったときに気づけません。

つまずくのはここ

つまずき1|図を見ずに公式化する

「囲む」の意味(斜めの角も埋めるか、1cm幅か)で答えが変わります。問題文の与えた数値(20枚・34枚)に自分の式が合うかを最初に照合します。

つまずき2|周の長さと枚数を混同する

枚数は面積、周の長さは長さ。単位が違います(枚 と cm)。同じ図形でも別々に式を立てる必要があります。

つまずき3|差が一定でないのに 1次式にする

差を2回取っても一定にならない場合は、中1の範囲では扱いません。差が一定かどうかを必ず確認してから式を立てます。

数強塾オリジナルの練習問題

プリントと同じ技能構成で、設定を独自に設計した問題です。

標準練習1

1辺 3cm の黒い正方形を横一列に n 枚すきまなく並べ、その周りを幅 1cm の白い枠で囲む。
(1)n = 1 のとき、白い部分の面積を求めなさい。
(2)n 枚のときの白い部分の面積を n の式で表しなさい。

解答・解説を見る

解答

(1)黒は 3×3 = 9cm²。外側は (3+2)×(3+2) = 5×5 = 25cm²。
白 = 25 − 9 = 16cm²
(2)黒 n 枚を横に並べると 3n × 3。外側は (3n+2) × 5。
白 = (3n + 2)×5 − 3n×3 = 15n + 10 − 9n = 6n + 10(cm²)
検算:n=1 → 16 ○((1)と一致) n=2 → 22。実際に:外 8×5 = 40、黒 6×3 = 18、40 − 18 = 22 ○

標準練習2

(練習1と同じ設定で)白い枠を含めた図形全体の外側の周の長さを n の式で表しなさい。

解答・解説を見る

解答

外側の長方形は縦 5cm・横 (3n + 2) cm
周 = 2{5 + (3n + 2)} = 2(3n + 7) = 6n + 14(cm)
検算:n=1 → 20。実際は 5×5 の正方形なので周 20 ○
n=2 → 26。8×5 の長方形の周は 2(8+5) = 26 ○
面積は 6n+10、周は 6n+14——同じ図形でも別の式です。単位(cm² と cm)を書くことで、自分でも取り違えを防げます。

応用練習3

(練習1の設定で)白い部分の面積が 100cm² になるのは、黒いタイルが何枚のときか求めなさい。

解答・解説を見る

解答

6n + 10 = 100 → 6n = 90 → n = 15枚
検算:外側 (45+2)×5 = 47×5 = 235、黒 45×3 = 135。235 − 135 = 100 ○
式さえ正しければ、逆算はすべて方程式に落ちます。規則性の問題が「難しい」と感じるのは式を立てるまでで、そこから先は中1の方程式の計算です。

定着チェック

いまの理解段階を自分で選んでみてください。

  • 未習——用語の意味がまだ言えない。
  • 用語理解——定義は言えるが、手が止まる。
  • 典型を解ける——同じ形なら解ける。
  • 初見へ転用——形が変わっても方針を立てられる。
  • 入試水準——制限時間内に、根拠を書いて解ける。

この先の学習経路

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ここまで読んでも「どの前提に戻ればよいか決められない」「解説は追えるのに自分では方針が立たない」という場合、足りないのは演習量ではなく学習経路の整理かもしれません。数強塾では現在地と目標から逆算して、次に取り組む内容を講師が一緒に決めます。

要点辞典この単元の公式・定石・つまずきやすい所は 中1数学の要点辞典:比例と反比例 にまとめてあります。

📄 同じ単元のプリント(全28枚のうち、この前後24枚)

同じ単元を続けて解くと、どの手を使うかの判断が安定します。手が止まったところがあれば、その単元の要点に戻ってから次の1枚に進んでください。

一覧に無いものも含め、規則性のプリントは中1数学:規則性 全28枚、学年全体の単元一覧は中1数学のページから確認できます。

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