回答

1分間に進む角度を考えると
 短針30°÷60分=0.5°
 長針360°÷60分=6°
――――――――――――――――
時計回りを進行方向として
3時の位置からは
 短針は12の位置から90°先にあり
 長針は12の位置からこれを追いかける
―――――――――――――――――
長針は短針を1分に6-0.5=5.5°の割合で追う
―――――――――――――――――
(1)重なるのは
90°を追い着くので
 90°÷(5.5)=16+(4/11)、
【3時{16と(4/11)}分】
―――――――――――――――――
(2)反対側に一直線になるのは
90°+180°=270°になるので
 270÷5.5=49+(1/11)
【3時{49と(1/11)}分】

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