パズル万華鏡

面白いパズルの紹介と解説をします。

郵便料金支払い問題の解3

 郵便料金支払い問題の解答例を示します。

 

問題の解3

 郵便料金が3k円,3k+1円,3k+2円の場合について、具体的に支払方法を示す。

郵便料金が3k(k≧3)円の場合(9円,12円,15円,18円,・・・)。

  3円切手を k 枚用意すればよい。

郵便料金が3k+1(k≧3)円の場合(10円,13円,16円,19円,・・・)。

  3k+1=3(k-3)+10 と考えて、3円切手を k-3 枚、5円切手を 2 枚用意すればよい。

郵便料金が3k+2(k≧2)円の場合(8円,11円,14円,17円,・・・)。

  3k+2=3(k-1)+5 と考えて、3円切手を k-1 枚。5円切手を 1 枚用意すればよい。

  以上より、8円以上のすべての郵便料金を支払えることが示せた。

f:id:isemba:20170801184529j:plain

郵便料金支払い問題の解2

 郵便料金支払い問題の解答例を示します。

 

問題の解2

 郵便料金nに関する数学的帰納法で証明する。

(A)郵便料金nが8円,9円,10円の場合。

   8円は、3円切手 1 枚、5円切手 1 枚で、9円は、3円切手 3 枚で、
   10円は、5円切手 2 枚で支払える。このことから、命題は正しい。

(B)郵便料金nが3k+2円,3k+3円,3k+4円(k≧2)のとき、

   郵便料金を支払うことができると仮定する。

   つぎに、郵便料金nが 3(k+1)+2円,3(k+1)+3円,3(k+1)+4 のときも

   郵便料金が支払えることを示す。

   明らかに、それぞれについて、3円切手を 1 枚追加すればよい。

   すなわち、郵便料金nが3(k+1)+2円,3(k+1)+3円,3(k+1)+4円のときも

   郵便料金を支払えることが示せた。

 (A),(B)より、命題が証明された。

f:id:isemba:20170801184242j:plain

郵便料金支払い問題の解1

 郵便料金支払い問題の解答例を示します。

 

問題の解1

 郵便料金nに関する数学的帰納法で証明する。

(A)郵便料金nが8円の場合。

   3円切手 1 枚、5円切手 1 枚で支払えることから、命題は正しい。

(B)郵便料金nがk(≧8)円のとき、郵便料金を支払うことができると仮定する。

 つぎに、郵便料金nがk+1円のときも郵便料金が支払えることを示す。
このとき、2つの場合が考えられる。

 場合1:郵便料金k円を支払う切手の中に少なくとも1枚の5円切手がある

     とき、5円切手を 2 枚の 3 円切手に交換すれば、k+1円の郵便料金を

     支払える。

 場合2:郵便料金k円を支払う切手の中に5円切手が1枚もないとき。
     すなわち、3円切手ばかりであるが、k>8のとき、3円切手は 3 枚
     以上あるはず。
     したがって、 3 枚の3円切手を 2 枚の5円切手に交換すれば、
     k+1円の郵便料金を支払える。

 すなわち、郵便料金nがk+1円のときも郵便料金を支払えることが示せた。

 (A),(B)より、命題が証明された。

f:id:isemba:20170801184013j:plain

 

 

数の七線星形問題(1)の解

 数の七線星形問題(1)の解答例を示します。

 

問題(1)の解

 直線上に並ぶ数の和をx、1から14までの和をyとする。

  A+C+F+H=A+D+G+I=B+C+D+E=B+F+J+L=E+G+K+N=H+J+L+M=I+K+L+M=x

 このとき、7x=2yが成り立つ。y=105であるから、x=30となる。

 72通りの解がある。

f:id:isemba:20170730150217j:plain

f:id:isemba:20170730150228j:plain

●考察

 内部の七角形上の和(C+D+F+G+J+K+L)が30になるような解はない。

 

 

f:id:isemba:20170730150238j:plain

数の七線星形問題(1)

 数の七線星形問題(1)を紹介します。

 

問題(1)

 七線星形の○の中に1から14までの数字を入れて、7本の直線上に並ぶ数の和(A+C+F+H,A+D+G+I,B+C+D+E,B+F+J+L,E+G+K+N,H+J+L+M,I+K+L+M)

がいずれも同じになるようにせよ。

f:id:isemba:20170730150017j:plain

f:id:isemba:20170730150032j:plain

数の六線星形問題(1)の解

 数の六線星形問題(1)の解答例を示します。

 

問題(1)の解

 直線上に並ぶ数の和、内部の六角形上の和をm、1から12までの和をMとする。

  A+C+F+H=A+D+G+K=H+I+J+K=B+C+D+E=B+F+I+L=E+G+J+L=m
  C+D+F+G+I+J=m

 このとき、6m=2Mが成り立つ。M=78であるから、m=26となる。

 解は6通り。

f:id:isemba:20170730145755j:plain

f:id:isemba:20170730145808j:plain