旅人算
旅人算(たびびとざん)とは、算数において、速さを題材とする文章題の類型のひとつ。動くものが2つあるとき、2つのものの隔たりの推移に関する問題をいう。2つの物の進行方向により、出会い算と追いつき算に分けられる。通常は、速さを単純にたし引きして解ける。中学受験問題としてきわめて出題率が高い類型である。
公式
多くの場合はこれらを用いて解く。
例題
太郎君は午前8時に、毎分60mで歩いて家から学校へ向かった。寝坊した次郎君は午前8時15分に毎分150mの自転車で家を出発した。次郎君は、太郎君を途中で追い越し、太郎君よりも9分早く学校へ着いた。
- 次郎君が太郎君に追いついたのは何時何分か?
- 家から学校までの距離は何kmか?
解法
- (道のり)=(速さ)×(時間)
- 公式から、「同じ距離を進む場合、時間の比は速さの逆比になる」という点に注目。
- 線分図を描くことで、より容易に理解できる。
解答
次郎君が出発した時点ですでに太郎君は15分間歩いているので、その距離の差は
- 60 × 15 = 900(m)
である。次に、次郎君が太郎君を追いかける場合、1分間で150-60=90(m)だけ、その差を縮めることができる。これを考えると、出発時についていた900mの差を次郎君が縮めるには
- 900 ÷ 90 = 10(分)
かかる。次郎君の出発は8時15分だったので、10分を足して8時25分に太郎君に追いついたことになる。
別解
学校までの時間は、太郎君のほうが次郎君より24分(最初の15分+最後の9分)長く歩いていることになる。
一方、速さの比は、
- 太郎 : 次郎 = 60 : 150 = 2 : 5
であるから、同じ距離(家から学校まで)を進むのにかかる時間の比は、
- 太郎 : 次郎 = 5 : 2
である。太郎君が家から学校までかかった時間を★★★★★、次郎君がかかった時間を★★とすると、その差★★★が24分となるので(このあたり線分図を描く)、
- ★ = 8分
となり、太郎がかかった時間は
- 5 × ★ = 40分
である。太郎の速さは毎分60mだから、家から学校までの距離は
- 60 × 40 = 2400(m)
したがって、答えは2.4kmとなる。
進行グラフによる解法
次のように進行グラフで解くこともできる。 ファイル:Shinkoug.jpg
応用
旅人算の応用として、
などの形で問題とされることがある。
また、経路が環状、複線(平面)、複線(空間)であったり、速さが規則的に変化したりする問題もある。