パズル万華鏡

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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。

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