等差数列と平均の考え方で解く!「テストの点が毎回3点ずつ上がる」問題をわかりやすく解説

数学

「毎回3点ずつ上がる」「平均点が変わる」といった文章題は、条件を整理できるかどうかがポイントになります。

特に今回の問題は、等差数列・平均・文字式の考え方が同時に必要になるため、途中で混乱しやすいタイプです。

この記事では、問題文を順番に整理しながら、なぜその式になるのかを丁寧に解説していきます。

まず問題の条件を整理する

問題文には次の情報があります。

  • A子さんは毎回3点ずつ得点を上げている
  • 今までの平均点は64点
  • 次回、前回より12点高い点を取ると平均が67点になる

「毎回3点ずつ上がる」ということは、点数は等差数列になっています。

例えば次のようなイメージです。

50 → 53 → 56 → 59 → 62 …

差が常に3なので、等差数列として考えられます。

平均点が67点になる条件を使う

ここで、今までに受けたテスト回数を n回 とします。

平均64点なので、今までの合計点は次のようになります。

64n 点

そして、次回のテストを加えると平均が67点になります。

つまり、次回を含めた合計は

67(n+1)

となります。

したがって、次回のテストの点数は

67(n+1)-64n

これを計算すると、

3n+67 点

「前回より12点高い」を利用する

次に、「毎回3点ずつ上がる」という条件を使います。

前回のテストより12点高いということは、通常より3点上昇するところを、さらに9点多く上がったことになります。

つまり、次回の得点は、本来の流れの次の点数より9点高いことになります。

ここで、等差数列の平均の性質を使うと、今までの平均64点は、最初と最後の真ん中になります。

最後の点数を L とすると、

最初+最後 = 128

さらに、毎回3点ずつ増えるので、

最後 = 最初 + 3(n-1)

これらを整理すると、最後の点数は

L = 64 + 3(n-1)/2

ただし、もっと簡単な方法があります。

平均との差から考えると簡単

等差数列では、平均は「最初と最後の真ん中」です。

点数が3点ずつ増えるなら、最後の点数は平均より少し高くなります。

最後のテストは、平均64点より

3(n-1)/2 点高い

次回のテストはそこからさらに12点高いので、

64 + 3(n-1)/2 + 12

これが先ほど求めた次回の点数

3n+67

に一致します。

式を立てると、

64 + 3(n-1)/2 + 12 = 3n+67

整理すると、

n = 5

2、今まで受けたテスト回数

したがって、今まで受けたテスト回数は

5回

となります。

3、最初のテストの点数

5回受けていて、毎回3点ずつ増えるなら、点数は次の形になります。

回数 点数
1回目 x
2回目 x+3
3回目 x+6
4回目 x+9
5回目 x+12

平均64点なので、合計は

64×5=320

一方、合計は

5x+30

だから、

5x+30=320

5x=290

x=58

つまり、最初のテストは

58点

1、次回のテストで3点上がる場合の平均

5回目は70点です。

通常通り3点アップなら次回は73点。

今までの合計320点に73点を加えると、

393点

テスト回数は6回になるので、

393÷6=65.5

したがって平均点は

65.5点

まとめ

この問題では、「平均」と「毎回3点ずつ増える」という2つの条件を同時に整理することが大切です。

  • 1、次回3点アップなら平均は65.5点
  • 2、今までのテスト回数は5回
  • 3、最初のテストは58点

等差数列では、「平均との差」を意識すると、式がかなり立てやすくなります。

文章題は数字だけでなく、「何を表している式なのか」を考えながら整理すると理解しやすくなります。

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