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ぼくが数学オリンピックに出ろってか、ワトソン君?

こんな問題です。

J君が九九の表に載っている数(1以上9以下の数2つの積として表される数) の中から5個を選んだところ、いずれも2桁であり、一の位または十の位に 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 がちょうど1度ずつ現れていることに気がついた。 J君が選んだ数のうち、一の位または十の位に5が現れるものを答えなさい。
ただし、2桁の数として十の位が0であるものは考えないものとする。

問題文の意を読み取るのでもはや大変なので、とっとと解き方をお見せします。以下の九九の表をご覧ください。


ここからですね、同じ値のものは消していって、それぞれひとつ残していきます。


おおいきなりすっきりしてしまいました。せっかくなので、同じ数字の組み合わせのものも、順に消していって、それぞれひとつ残していきます。


たとえば「24」と「42」があったら、どちらかを消して、ひとつにするのです。


ああそうそう、一桁のものを消すのを忘れてた。


これで21個のマス目が残りました。


ここで問題です。この21個のなかから、五つ選んで…

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

以上の10個の数字が、すべて揃うようにしてください。


答えを先に言ってしまうと、「49」「27」「18」「30」「56」の五つを選べば…

49,27,18,30,56

すなわち

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

が揃います。


どうやって「49」「27」「18」「30」「56」の五つを選び出すのかというと…

最初に「9」を探してみることです。


「49」マスにしか「9」が出てこないのは、目で追えばすぐ気づくと思います。

ということは「4」「9」については、この「49」でカバーできるので、ほかのマス目で「4」と「9」が含まれるものについては、自動的にお役御免となります。「9」は上の「49」にしかないけれど、「4」はほかにいくつかのマス目にも出てくるので…


それらを消し去ると…


「9」と「4」がこれで一掃されました。次になすべきことは、上の表のなかで、一回しか出てこない数を探すことです。探してみてください。

これです。「27」マス目にある「7」です。「7」はここにしか出てきません。


ということはこの「72」がこの「7」といっしょに、「2」もカバーするわけです。そういうわけで「7」と「2」があるマス目を特定して…


すべて消してみましょう。


だんだんすっきりしてきました。ここでまた同じ作業に入ります。上の表で、一回しか出てこない数はなんでしょうね?

「8」ですね。


これで「18」のマス目が消せて、それに伴って「1」の含まれるマス目も消せます。


こんな風に。


そしてまた同じ作業です。一回しか出てこないのは「0」ですので…


「30」とともに「3」が消せて…


残るは…

「56」さんが残りました。

以上の絞り込みを順に振りかえると「49」と「27」と「18」と「30」と「56」の五つで、0から9までのすべての数がカバーできるということになります。


この問題、最初は整数問題と思いました。素因数分解して解くのかなーって。

しかしこうやって九九表を書き出して、こういう風に候補を絞り込んでいくと、機械的に答えが出るのですね。整数論ではなくて、代数ですこれ。ある一定のルールに従って回る、演算の体系。


これって何かに似ていると思ったら、シャーロック・ホームズの暗号解読ですわ。

アルファベットにそれぞれ対応した、変な人形(ひとがた)絵の連なりを、頻度から「これはたぶんE」「ということは、これはTHEだろうからTとHに対応するのがこの人形だ」と、すべての人形にABCを当てはめて完全解読し、今度はそれを使って犯人をおびき出して捕まえるという、あのお話です。


この数学五輪予選問題は、数学の問題というよりは、九九表を暗号表に見立てて、ある素朴な暗号を解いてみろってことです。「5」はどんな数字といっしょに現れるかなワトソンくん?みたいな。



「・・・6だねホームズ」


見事だ、それでこそぼくの相棒だよ!


[追記]九九表でなくても同じ問題を作れます。詳しいことは後の機会に。

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