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灯油様(@narou_ekaki)に、ヘリアンサスガールズのしふぉんの絵を描いていただきました。本当にありがとうございました!
【ヘリアンサスの希望】
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東工大数学2021 配点予想
大問1
(1) 20点
(2) 40点
大問2
(1) 20点
(2) 20点
(3) 20点
大問3
(1) 20点
(2) 20点
(3) 20点
大問4
(1) 20点
(2) 20点
(3) 20点
大問5
(1) 20点
(2) 20点
(3) 20点
これ、「250個以下か.」なら答えを予測する段階では良い考え方だと思う
Replying to @FN2pQnHwaH91514
嘘解法
100以下の素数は25個であることが知られている
ここで、1000個以下の素数は、素数の密度が薄まることを考えるとさすがに250個以下である
x=√4ならば「x=2またはx=-2」
√4の値は2または-2
x=√4ならばx=±2
√4=±2
上の4つの主張のうち、正しいものは
26%1個
42%2個
16%3個
16%4個
43 votes • 16 hours ソリング retweeted
あなたは、「車が前の道路を走っていて、自転車の人を突き飛ばさなければ彼は被害にあうこと」を知っている。
自転車に乗っている人からは車が見えないので、突き飛ばされた場合「自分が何で突き飛ばされたのか」がわからない。
このとき、彼を突き飛ばすべきか?
%の定義についてのソースも提示した方が良さそう
NIST Guide to the SI, §7.10.2
"the symbol % represents simply the number 0.01"
nist.gov/pml/special-publica…
解説
1 はじめに
今回のツイートは何気なく投稿したものでしたが,想像以上の反響があり,驚いています.アンケートの結果自体は割と想定通りでした.
このツイートでは,私が何を考えて今回の問題を出題したのかについて解説します.
2 出題意図
本問題は,食塩水の濃度計算ではなく,パーセント同士の足し算について述べています.
大前提として,実数としての0.03と3%,3/100は同じものを表しています.もちろん,「100の3%」や「100の100分の3」が文法的に成立するのに対し,「100の0.03は3」という表現は非文であるという違いはありますが,少なくとも算数的・数学的には同じものを指します.
したがって,3%と5%を足すと8%になるというのは,数学的には正しい式です.
今回の問題では,数学的に正しい式であっても,その式から与えられた状況について求めたい結論が得られるとは限らない,という例を出しました.
類題として,以下の例を考えます.
たとえば,「太郎さんが分速80メートルで30分歩くとき,80と30を足すと110になる」というのは,正しい命題です.もちろん,太郎さんが歩かないときにもこの等式は成り立ちます.
しかし,この計算によって太郎さんが歩いた距離を求めることはできません.
このように,式そのものが数学的に正しいことと,その式によって求めたいものが求められることは,別の問題です.
3 誤答の種類と傾向
今回,「誤り」に投票した人の理由は多岐にわたると思います.いくつか考えられる例を示します.
① 食塩水の濃度を求めるには不適切だと考えた
② 3%と5%の和が8%になるとは限らないと考えた
③ 前提が成り立たないときにも式が正しいため,誤りだと考えた
④ 誤タップ
以下,誤タップ以外の理由についてコメントします.
ソリング retweeted
#超算数 「全体のサイズの何倍であるか」という割合概念は割合をどのように表示するかによらない。
小数表示、分数表示、パーセント表示などどの表示の仕方をしても割合の値自体は変わらない。それらの換算は
0.03 = 3/100 = 3%
のように行う。パーセントへの換算と「何倍か」を見ることは別の話。
解説
1 はじめに
今回のツイートは何気なく投稿したものでしたが,想像以上の反響があり,驚いています.アンケートの結果自体は割と想定通りでした.
このツイートでは,私が何を考えて今回の問題を出題したのかについて解説します.
2 出題意図
本問題は,食塩水の濃度計算ではなく,パーセント同士の足し算について述べています.
大前提として,実数としての0.03と3%,3/100は同じものを表しています.もちろん,「100の3%」や「100の100分の3」が文法的に成立するのに対し,「100の0.03は3」という表現は非文であるという違いはありますが,少なくとも算数的・数学的には同じものを指します.
したがって,3%と5%を足すと8%になるというのは,数学的には正しい式です.
今回の問題では,数学的に正しい式であっても,その式から与えられた状況について求めたい結論が得られるとは限らない,という例を出しました.
類題として,以下の例を考えます.
たとえば,「太郎さんが分速80メートルで30分歩くとき,80と30を足すと110になる」というのは,正しい命題です.もちろん,太郎さんが歩かないときにもこの等式は成り立ちます.
しかし,この計算によって太郎さんが歩いた距離を求めることはできません.
このように,式そのものが数学的に正しいことと,その式によって求めたいものが求められることは,別の問題です.
3 誤答の種類と傾向
今回,「誤り」に投票した人の理由は多岐にわたると思います.いくつか考えられる例を示します.
① 食塩水の濃度を求めるには不適切だと考えた
② 3%と5%の和が8%になるとは限らないと考えた
③ 前提が成り立たないときにも式が正しいため,誤りだと考えた
④ 誤タップ
以下,誤タップ以外の理由についてコメントします.
① 食塩水の濃度を求めるには不適切だと考えた
食塩水の濃度を求めるためにこの立式をすることは,間違いなく不適切です.実際,同量の3%の食塩水と5%の食塩水を混ぜたとき,その濃度は4%になります.
ただし,上の速さの例で述べたように,数式を立てた後の計算が間違っているわけではありません.そもそも,立てた数式によって求めたいものが求められないという意味で不適切なのです.
つまり,「3%+5%=8%」という等式自体は正しいものの,食塩水を混ぜた後の濃度を求めるための立式としては不適切である,と言えます.
② 3%と5%の和が8%になるとは限らないと考えた
上で述べたように,数学的には3%と5%の和は8%,すなわち0.08です.
これを誤りだと考える人が多い理由は,おそらく日常生活では,%が比率や確率などの「割合」を表すために使われることがほとんどだからだと考えられます.
つまり,3%と5%では割合の「元となる量」が違う場合があり,その場合には和が必ずしも8%になるとは限らない,と考えているのだと思われます.
しかしながら,純粋な数値として見れば,1%も1/100も0.01も同じものを指しています.
たとえば,分数も割合を表す際に使われることがありますが,「1/2と1/3を足しなさい」という問題に対して,「元となる量が変われば答えも変わる」と答えるのは不適切です.
それと同様に,単純な計算としては,3%と5%の和が場合によって変わると考えることも適切ではないと言えます.
また,今回の問題では,濃度と混合比が既知の2つの食塩水を混ぜるという前提があり,「混ぜるとき,3%と5%の和は8%になる」という表現,特に「とき」という語によって,混合後の濃度を求める式のように見えるという反応がありました.
私も,このように解釈したくなること自体は否定できません.
そこで,私は2つ目のツイートとして,「混ぜるとき,【全く無関係な計算式】」という問題を出しました.具体的には,「3%の食塩水と5%の食塩水を同量混ぜるとき,37+48=85が成り立つ」というものです.
こちらでは,「正しい」と答えた人が全体の3/4程度まで増えました.
実際,私自身が何も知らずにこの2つのツイートを見ていたら,1つ目には「誤り」,2つ目には「正しい」と答えていたと思います.
しかしながら,冷静に考えてみると,2つ目を正しいとするならば,1つ目を正しいとすることにも合理性はあると思います.
両者とも,食塩水を混ぜるという条件の下で,それ自体は数学的に正しい等式が提示されています.一方で,1つ目の等式は食塩水の濃度と関係する数値を含んでおり,2つ目の等式は食塩水とは全く無関係です.
この違いによって,等式そのものの真偽に対する判断が変わりうるという点が,今回の出題で考えたかったことの一つです.
③ 前提が成り立たないときにも式が正しいため,誤りだと考えた
これは,運転免許証試験の問題のように感じられます.
実際に試験に出たのかは不明ですが,運転免許証を取得するための試験に出た問題として,以下のようなものが話題になることがあります.
問 夜は気をつけて運転しなければならない.
答 バツ.昼も気をつけて運転しなければならないので.
一般に,「AならばB」「AのときB」という表現は,Aであることを前提としており,Aでない状況に対する主張は,少なくとも数学では一切行われません.
一方,日常的な表現では,「夜は」を「昼は」と対比していると解釈し,誤りだとする主張も通りうると思います.
今回の問題についても,「食塩水を混ぜるとき」という条件を付けている以上,それ以外の状況でも成り立つ式を提示するのは不適切だと感じた人がいたのかもしれません.
しかし,ある条件の下で成り立つと述べたことは,その条件が成り立たない場合には成立しないと述べたことを意味しません.
したがって,食塩水を混ぜないときにも「3%+5%=8%」が成り立つという理由だけで,元の命題を誤りとすることはできません.
4 結論
今回の設問は,最初に「前提に対して求めたいものを導くには不適切な式」を提示し,次に「前提と全く関係のない式」を提示することで,回答がどのように変わりうるかを考えたものです.
特に,1つ目の式は,食塩水の濃度を求める式としては不適切である一方,等式そのものは数学的に正しいという性質を持っています.
そのため,食塩水の濃度計算という文脈をどの程度重視するかによって,判断が分かれやすい問題になったのだと思います.
また,2つ目の問題では,食塩水と全く関係のない等式に置き換えることで,「正しい」と答える人の割合が大きく増えました.この結果も,設問の文脈が等式の真偽の判断に影響を与えている可能性を示していると思います.
今回ここまで反響があった理由の一つとして,義務教育でも日常生活でも扱う「濃度」や「割合」という身近な概念が登場したため,多くのユーザーが問題の意味を理解しやすく,議論に参加しやすかったことが挙げられると考えています.
今回の問題については,私自身も,何も知らずに見ていたら「誤り」と答えていた可能性が高いと思います.その意味で,「誤り」と答えた人の考え方も十分に理解できます.
一方で,食塩水の濃度を求める式として適切かどうかと,提示された等式そのものが数学的に正しいかどうかは,区別して考えることができます.
今回の2つのアンケートを通して,この違いについて考えるきっかけになればと思います.
多くのご意見をいただき,ありがとうございました.
ソリング retweeted
「質量パーセント濃度 3 % の食塩水に 5 % の食塩水を加える行為」を「3 % + 5 %」と立式する段階が間違いなのであって、3 % + 5 % = 8 % 自体は常に正しいと思うけど


















