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和差算とは? 線分図でわかる「和と差」から2つの数を求める解き方と教え方
和差算は、2つの数の和(合わせた数)と差(ちがい)がわかっているときに、それぞれの数を求める特殊算です。 ポイントは、2つの数を線分図(テープ図)で並べ、「差の分をとると、2本の長さがそろう」と考えることです。
このページの上にあるシミュレーターでは、兄と弟のシールの枚数をテープ図で表し、「差の分をとる」「差の分をたす」ボタンで2本がそろう様子を確かめられます。 この記事では、保護者の方向けに、和差算の考え方と、家で教えるときのポイントをまとめました。
和差算とは
2つの数の和と差がわかっているとき、次の式でそれぞれの数を求められます。
| 求めるもの | 式 |
|---|---|
| 小さいほうの数 | (和 − 差)÷ 2 |
| 大きいほうの数 | (和 + 差)÷ 2 |
ただし、式だけを覚えると「どちらが − で、どちらが + だったか」がわからなくなることがあります。 線分図で、なぜこの式になるのかを確かめておくことが大切です。
例題:兄と弟のシールの枚数
兄と弟のシールの枚数を合わせると50枚です。兄は弟より8枚多く持っています。兄と弟のシールは、それぞれ何枚ですか。
まず、兄と弟の枚数を2本のテープで表し、左はしをそろえて並べます。 兄のほうが8枚多いので、兄のテープは弟より8枚分だけ長くなります。このはみ出た部分が「差」です。
- 差の分をとる:兄のテープから、はみ出た8枚分をとると、2本の長さがそろいます。全体は 50−8=42枚
- 小さいほう2つ分と考える:そろった2本は、どちらも弟と同じ長さなので、42枚は弟の枚数の2つ分
- 2で割る:42÷2=21。弟は21枚
- もう1人を出す:兄は弟より8枚多いので、21+8=29。兄は29枚
- 検算する:29+21=50(和)、29−21=8(差)で、問題の数とぴったり合う
「差の分をたす」見方
反対に、弟のテープに差の8枚分をたして、兄のテープにそろえることもできます。 このとき全体は 50+8=58枚で、これは兄の枚数の2つ分です。58÷2=29 で兄は29枚、弟は 29−8=21枚 と求められます。
「とる」と「たす」のどちらでも同じ答えになります。 シミュレーターでは、両方のボタンを押しくらべて、2本がどちらの長さにそろうかを確かめられます。
3人の和差算
3人になっても、考え方は同じです。いちばん少ない人に、ほかの人のテープをそろえます。
兄・弟・妹の3人のシールの枚数を合わせると60枚です。兄は弟より4枚、弟は妹より7枚多く持っています。妹のシールは何枚ですか。
- 妹とのちがいを出す:弟は妹より7枚多い。兄は弟より4枚多いので、妹より 7+4=11枚多い
- 差の分をとる:60−7−11=42。3本とも妹と同じ長さにそろう
- 3で割る:42は妹の枚数の3つ分なので、42÷3=14。妹は14枚
- ほかの人を出す:弟は 14+7=21枚、兄は 21+4=25枚
- 検算する:25+21+14=60 で、合計とぴったり合う
ここで気をつけたいのが、兄のテープから「弟とのちがい(4枚)」だけを引いてしまうまちがいです。 兄のテープを妹にそろえるには、妹とのちがい(11枚)をとる必要があります。線分図で、兄のテープのどこまでをとればよいかを指でたどってみてください。
シミュレーターの「もんだい」のタブでは、「かんたん」で2人の和と差から少ないほう(または多いほう)の枚数を、「ふつう」で2人の枚数の両方を、「むずかしい」で3人の合計と差からだれか1人の枚数を求める問題が出ます。
流水算とのつながり
流水算の「船の速さ」と「流れの速さ」も、和差算の考え方で求められます。
流水算では、下りの速さは「船の速さ+流れの速さ」、上りの速さは「船の速さ−流れの速さ」です。 つまり、下りの速さが船と流れの和、上りの速さが船と流れの差にあたります。 たとえば、下りが時速12km、上りが時速8kmなら、船の速さは(12+8)÷2=10 で時速10km、流れの速さは(12−8)÷2=2 で時速2kmです。
流水算の記事で説明した「下りと上りの速さの差は流れ2つ分、和は船2つ分」は、和差算の「差の分をとると小さいほう2つ分、差の分をたすと大きいほう2つ分」と同じことを言っています。
題材が変わっても考え方は同じ
和差算は、シールの枚数のほかにも、いろいろな題材で出てきます。
| 題材 | 和 | 差 | 答え |
|---|---|---|---|
| 兄と弟のシールの枚数 | 2人で50枚 | 兄が8枚多い | 兄29枚・弟21枚 |
| 2人の年齢 | 2人で20才 | 姉が4才上 | 姉12才・妹8才 |
| 長さのちがう2本のテープ | 合わせて90cm | 14cmちがう | 52cm・38cm |
| 川を上る・下る船(流水算) | 下りの速さ 時速12km | 上りの速さ 時速8km | 船 時速10km・流れ 時速2km |
どの題材でも、「和と差がわかっている2つの数」を線分図に表せば、同じように解けます。
この記事とシミュレーターで扱っていない問題
和差算には、次のような形の問題もあります。
- やりとりのあとで等しくなる形:「兄が弟に4枚あげると、2人の枚数が同じになる」のような問題です。あげた枚数の2倍(8枚)が、もとの2人の差になります
- 年齢の和と差から、何年後かを考える形(年齢算):「父と子の年齢の和は50才、差は26才です。父の年齢が子の年齢の2倍になるのは何年後ですか」のような問題です。和差算で今の年齢(父38才・子12才)を出したあと、年齢の差(26才)は何年たっても変わらないことを使う「年齢算」の考え方で解きます(子が26才になる14年後)
まずは基本の形で、線分図をかいて「差の分をとる」ことに慣れてから取り組むとよいでしょう。
方程式で解くとどうなる?(保護者の方へ)
お子さんに教えるとき、方程式で説明したくなることがあります。 方程式で解いても答えは同じで、式の中では、この記事で紹介した解き方と同じことをしています。ここでは、例題を方程式で解いて、塾の解き方との対応をまとめます。
方程式での解き方
兄と弟のシールの枚数を合わせると50枚です。兄は弟より8枚多く持っています。兄と弟のシールは、それぞれ何枚ですか。
- 式を立てる:弟を x 枚とすると、兄は(x+8)枚。合わせて50枚なので、x+(x+8)=50
- 解く:まとめると 2x+8=50。2x=50−8=42 なので、x=42÷2=21
- 答え:弟は21枚、兄は 21+8=29枚
塾の解き方との対応
| 方程式のステップ | 塾の解き方(この記事の解き方)でいうと |
|---|---|
| 弟を x 枚、兄を(x+8)枚とおく | 線分図で、兄のテープは弟より8枚分長い(はみ出た部分が差) |
| x+(x+8)を 2x+8 にまとめる | 弟と同じ長さのテープ2本と、はみ出た差の8枚 |
| 2x=50−8=42 | 差の分をとる:50−8=42枚が弟2つ分 |
| x=42÷2=21 | 2で割って、弟は21枚 |
| 兄を y 枚として y+x=50、y−x=8 の2つの式を足すと 2y=58 | 差の分をたす見方:50+8=58枚が兄2つ分。58÷2=29枚 |
方程式で 2x+8=50 から8を引いて 2x=42 にするところが、塾の解き方の「差の分をとって、2本の長さをそろえる」にあたります。
家で教えるときの注意
- まずお子さんに、塾でどの解き方を習ったか(差の分をとる見方か、たす見方か)を聞いてから、その解き方に合わせて説明するのがおすすめです。方程式で説明すると、塾の解き方と食い違って、お子さんが迷うことがあります。
- 方程式は、保護者の方の検算に使うと便利です。お子さんの答えを式に入れると、21+(21+8)=50 のように、すぐに確かめられます。
- 小学生に方程式を教えるかどうかは、塾や先生の方針によって異なります。方程式を教える塾もあるとされています(出典:All About の記事)。家で方程式を使ってよいか迷ったときは、塾の先生に聞いてみてください。
子どもがつまずきやすいポイント
1. 和を2で割ってしまう
和の50枚を 50÷2=25 として、「兄も弟も25枚」としてしまうまちがいです。 これは2人が同じ枚数のときの答えで、差を考えていません。線分図をかくと、2本の長さがちがうことに気づけます。 シミュレーターの「もんだい」のタブでも、この答えを入れると専用のヒントを出します。
2. 「和−差」と「和+差」を取り違える
小さいほうを求めるのに(和+差)÷2、大きいほうを求めるのに(和−差)÷2 としてしまうまちがいです。 「差の分をとると、短いほうにそろう」「差の分をたすと、長いほうにそろう」と、線分図でどちらにそろうかを確かめると、取り違えにくくなります。
3. 2で割り忘れる
50−8=42 を出したところで、そのまま答えにしてしまうまちがいです。 42枚は「弟の2つ分」であることを、線分図で2本のテープを指さしながら確かめましょう。
4. 3人のとき、差を1つ分しか引かない
前の節の例題のように、兄と妹の差は「兄と弟の差」と「弟と妹の差」の合計です。 3人の問題では、まずいちばん少ない人とのちがいを、1人ずつ書き出してから引くようにしましょう。
5. 答えを確かめない
答えが出たら、2人の枚数をたして和になるか、引いて差になるかを確かめます。 和だけ、差だけを確かめても不十分なので、両方を確かめる習慣をつけましょう。
家での教え方
紙テープやおはじきで実際にそろえる
長さのちがう2本の紙テープを用意し、長いほうのはみ出た部分をはさみで切って、2本がそろうことを確かめると、「差の分をとる」感覚がつかみやすくなります。 おはじきを2つの山に分け、多いほうから差の分をよけると同じ数になる、という体験でも同じことを確かめられます。
線分図を自分でかく
問題を読んだら、左はしをそろえて2本の線をかき、和と差を書き入れる練習をしましょう。 「どこが差?」「差をとったら、残りは何本分?」と問いかけると、式の意味を自分の言葉で説明できるようになります。
シミュレーターで「とる」と「たす」を比べる
「たいけん」のタブで「差の分をとる」と「差の分をたす」を押しくらべると、同じ問題を2通りの見方で解けることがわかります。 「べつの問題」で和と差を変えても、同じ手順で解けることを確かめてみてください。
まとめ
- 和差算は、2つの数の和と差から、それぞれの数を求める
- 線分図で2本のテープを並べ、長いほうのはみ出た部分が差
- 差の分をとると小さいほう2つ分:小さいほう=(和−差)÷2
- 差の分をたすと大きいほう2つ分:大きいほう=(和+差)÷2
- 3人のときは、いちばん少ない人にそろえて、3で割る
- 流水算の船の速さ・流れの速さも、同じ考え方で求められる
まずはページ上部のシミュレーターで、お子さんと一緒に「差の分をとる」「差の分をたす」を押して、2本のテープがそろう様子を確かめてみてください。
家で練習したい方へ
『中学受験 つまずき検索 算数』
中学受験の算数の文章題で、つまずきやすいポイント46個を6章に分けて整理した本です。
この本の目次には『和と差の問題』の項目があります。
和差算の
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