127.カレンダーの問題
下は2007年7月のカレンダーです。タカシ君はこの7月には毎週1回ずつ合計5回の
サッカーの試合をします。試合の曜日は月曜日が1回、水曜日が2回、土曜日が1回、
日曜日が1回です。タカシ君がサッカーをする日付の数の和はいくつですか。
問題の出典
広中杯ハイレベル中学数学に挑戦
算数オリンピック委員会監修
講談社ブルーバックス
2002年トライヤル問題改題
答えと解説
解答・その1
(ペンネ−ム:浦島五郎)
解答・その2
(ペンネ−ム:のっこん)
(1)29日(日)に試合がある
月・・・2 9 16 23
水・・・4 11 18 25
土・・・7 14 21 28
水の試合を4 11とすると
16 28に試合をするか、21 23に試合をするかになるが
いずれにしても、
月+土=44
月+水+水+土=59
日+月+水+水+土=88 となる
水の選び方は4C2=6通りあるが、いずれも総和は88である
(2)30日(月)に試合がある
日・・・1 8 15 22
水・・・4 11 18 25
土・・・7 14 21 28
水の試合を4 11とすると
15 28に試合をするか、21 22に試合をするかになるが
いずれにしても、
日+土=43
日+水+水+土=58
日+月+水+水+土=88 となる
水の選び方は4C2=6通りあるが、いずれも総和は88である
(答)88
解答・その3
(ペンネ−ム:スモークマン)
第五週は日曜か月曜しかできない。
29(日)とするとき、
月の候補は、29-a*7+1・・・a=1〜4
水の候補は、29-b*7+3・・・b=aと異なる1〜4のうちの2個
土の候補は、29-c*7+6・・・c=a,b と異なる1〜4
つまり、すべて足すと、29*5-7*Σ(1〜4)+13=29*5-70+13=88
30(月)のとき、
日の候補は、30-a*7-1
水の候補は、30-b*7+2
土の候補は、30-c*7+5
すべて足すと、30*5-7*Σ(1〜4)+8=150-70+8=88
何れにせよ同じく88
解答・その4
(ペンネ−ム:転位反応)
先ず、毎週、試合が開催されることから、第5週については29日の日曜日、または
30日の月曜日の開催が必要となる。
また、第1週から第4週の各曜日の日付は、以下のように表現できる。
日曜日の日付=1+7(n−1)
月曜日の日付=2+7(n−1)
水曜日の日付=4+7(n−1)
土曜日の日付=7+7(n−1) 、但し、 n=1,2,3,4
さて、ケースごとに日付の合計を求める。
ケースT:日曜日開催が29日の場合
毎週開催として一般性を失わないように、n=p,q,r,sと置く。 p≠q≠r≠s
日付の合計 | |
= | 29+〔2+7(p−1)〕+〔4+7(q−1)〕+〔4+7(r−1)〕+〔7+7(s−1)〕 |
= | (p+q+r+s)+18 |
= | 88 |
同様にして、
ケースU:月曜日開催が30日の場合
日付の合計 | |
= | 30+〔1+7(p−1)〕+〔4+7(q−1)〕+〔4+7(r−1)〕+〔7+7(s−1)〕 |
= | 7(p+q+r+s)+18 |
= | 88 |
解答・その5
(ペンネ−ム:FausT)
え〜と、なになに?
何日かはわからないけど、月1、水2、土1、日1の5つの日付の合計はいくつになるか?って問題だよね?
どの週にどの曜日になるかによって合計数が違ってくる・・・ような気がするなぁ。
ということで、実際にいくつかやってみれば、その法則性でも見つけられるかな?早速やってみよう。
まずは、第一週目〜第五週目に上記の順に充てていこう。
すると・・・2日、11日、18日、28日、29日。これらを合計すると・・・88日。
さて、今度は逆に第五週目〜第一週目に順に充てていこうか。
すると・・・30日、25日、18日、14日、1日。これらの合計は・・・え〜と、
あれっ?88日!?同じになったけど、これは偶然か必然か?
そうか!
どうやらどの週のどの曜日の組み合わせになっても、合計が88日になるような気がしてきたぞ。
あとはこのことを示せばいいのかな。
・・・ということで、証明。
選択する5つの日は、第一週目〜第五週目のそれぞれの週のいずれかの日であるので、
週の最初である日曜日の数に月曜なら1、水曜なら3というように該当する曜日に対して数を足せばいいのかな。
2007年7月の日曜は、1日、8日、15日、22日、29日であり、
このそれぞれに曜日に該当する数<月曜=1、水曜=3(水曜は2週ある)、土曜=6、日曜=0>
を順不同で加えることになるので、求める合計数は、
(1+8+15+22+29)+(1+3+3+6+0)= 88
よって、どの週のどの曜日の組み合わせでも合計数は88日となる。
・・・こんなんで証明したことになるかな?
ま、とにかく、答えは 【 88日 】 で間違いなさそうですね。 ( 以 上 )
解答・その6
(ペンネ−ム:ますますタコさん)
解答:88
過程:最初に、最終週は火曜日までしかありませんので、日曜日か月曜日になります。
とりあえず、適当にスケジュールを組んでみましょう。
タカシ君が疲れるといけないので、二日連続にならないようにします。
(とくに深い意味はありません)
一週目 水曜日 4日
二週目 土曜日 14日
三週目 水曜日 18日
四週目 月曜日 23日
五週目 日曜日 29日
とすると、4+14+18+23+29で、88になります。
他の組み合わせ(日程)はどうなるでしょう。
三週目と四週目の曜日(日にち)を入れ替えてみましょう。
4日、14日、16日、25日、29日となり、
4+14+16+25+29で、88になります。おや?
どうやら、条件通りに日程を組むと、合計はどれも「88」になりそうです。
曜日ごと数字をnを使って表現すると、
月曜日は、(2+7n)日
水曜日は、(4+7n)日
土曜日は、(7+7n)日
日曜日は、(1+7n)日
水曜日に試合が二回あって、各週一回ですから、試合日の数字の合計は、
(2+7n)+(4+7n)+(4+7n)+(7+7n)+(1+7n)
になります。ここで、nには、0〜4が一回ずつ入ります。整理すると、
2+4+4+7+1+(7×(0+1+2+3+4))=18+70=88
となり、何週目の何曜日に試合をしても、条件通りなら、88になります。
解答・その7
(ペンネ−ム:テレスとアリス)
【解答】
第1週から第5週のそれぞれの最初の日(日曜日)(1、8、15、22、29)をベースとして、
第何週が 月、水、土曜日のどれであっても(第5週は水曜、土曜はありませんが)、
月曜日、水曜日、土曜日はそれぞれ、+1日、+3日、+6日として考えることで求まります。
(1 + 8 + 15 + 22 + 29) + 1 + 3 + 3 + 6 = 88
答えは、 88日です。
解答・その8
(ペンネ−ム:teki)
答え 88日
各週1回ずつ試合をするのですから、曜日がきまれば順番に関係なく
決まりますね。
例えば、第1週に日曜、第2,3週に水曜、第4週に土曜、第5週に月曜
に試合をしても、第1週に水曜、第2週に土曜、第3週に水曜、第4週に月曜、
第5週に日曜としても、88日です。
解答・その9
(ペンネ−ム:杖のおじさん)
答え 88です。
サッカーをする日は毎週1回となっています。従って第5週までの日曜日の
日付の数の合計を計算します。
日曜日 1、8,15,22,29
5×(1+29)/2=75・ ・ ・ (1)
これに日曜日からの各曜日までの日数を加えます。
月曜日 1×1回=1
水曜日 3×2回=6
土曜日 6×1回=6
即ち 1+6+6=13・ ・ ・ (2)
合計は(1)+(2)=75+13=88となります。
条件に合えばどのような組合せでも合計は88になります。
解答・その10
(ペンネ−ム:ヒャクレン・ラランジャ)
答:88
考え方:
すべての週が日曜日から始まっているので、他の曜日を次のように考えます。
月曜日の日付は、日曜日の日付+1日
水曜日の日付は、日曜日の日付+3日
土曜日の日付は、日曜日の日付+6日
日曜日の日付の合計は、1+8+15+22+29=75
タカシ君は、月曜日(+1日)が1回、水曜日(+3日)が2回、土曜日(+6日)が1回、日曜日(+0日)が1回。
よって、
75+1+3×2+6=88
解答・その11
(ペンネ−ム:オヤジ)
A1,・・・,A5={0,7,14,21,28}とする。
試合のある各曜日は、それぞれ,下記のように表す事ができる。
ただしA1〜A5は全て異なるものとする。
日曜日 :A1+1
月曜日 :A2+2
水曜日 :A3+4,A4+4 ただしA3,A4≠28
土曜日 :A5+7 ただしA5≠28
従って求める数は,
(A1+1)+(A2+2)+(A3+4)+(A4+4)+(A5+7) | |
= | (A1+A2+A3+A4+A5)+18 |
= | 70+18=88 |
解答・その12
(ペンネ−ム:こまったコ)
試合をする5日の日付を
日曜日の日付は7a-6、月曜日の日付は7b-5、水曜日の日付は7c-3, 7d-3、土曜日は7e
で表すことにする。
a〜eに入る数字はそれぞれ何週目かを表す。
よって、a〜eには1〜5のいずれかの数字が入る。
ただし、同じ数字が重複して入ることはない。
(1週間1試合なので、数字が重複すると1週間に2試合することになるので矛盾してしまう。)
また水曜日と土曜日は4週目までしかないので a,bのいずれかに必ず5が入ることになる。
この5日の日付の数の和なので
7a-6+7b-5+7c-3+7d-3+7e=7(a+b+c+d+e)-17
a=5の時、b,c,d,eには1から4のいずれかが入ればよい。
b=5の時、b,c,d,eには1から4のいずれかが入ればよい。
ということはいずれの場合でも、a+b+c+d+e=1+2+3+4+5=15になる。
これを上の式に代入すると7x15-17=88
よって試合をする日付の数の和は88。
解答・その13
(ペンネ−ム:レイ)
七月は一日が日曜なので、 各曜日について次のように値を定める
Sun = 1, Mon = 2, Tue = 3, Wed = 4, Thu = 5, Fri = 6, Sat = 7
すると、週ごとの曜日の日付は
7×(N 週目-1) + 上記に定めた曜日の値 で求まる
条件より、5週ある中で各週に 1回試合をするので、求める式は次の様になる
7×(1-1) + 7×(2-1) + 7× (3-1) + 7×(4-1) + 7×(5-1) + Sun + Mon + Wed + Wed + Sat
= 70 + 1 + 2 + 4 + 4 + 7
= 88
従って、サッカーをする日付の数の和は 88 となる
解答・その14
(ペンネ−ム:バルタン星人)
答え:88日
今回は簡単ですね。日にちが入れ替わっても同じ日数だけ加減されるので適当に
日にちを選んで足したの答えです。
もう少し数学的に書くなら
1+7A
2+7B
4+7C
4+7D
7+7E
全部足すと18+7(A+B+C+D+E)
A〜Eは各0〜4なのでその和は10
故に88
解答・その15
(ペンネ−ム:kohji)
第1週から試合の日を
a,7+b,14+c,21+d,28+e 1≦a,b,c,d≦7 1≦e≦3
として表すとすると、{a,b,c,d,e}={1,2,4,4,7} なので
a+7+b+14+c+21+d+28+e
=70+a+b+c+d+e
=70+1+2+4+4+7
=88
解答・その16
(ペンネ−ム:三角定規)
1,2,3,4,5,6,7 で,日,月,火,水,木,金,土 を, W1,W2,W3,W4,W5 で第1〜第5周を表すことにする。 すると,サッカーをする5回の日の合計 S は
・・・(1)
と表すことができるが,毎週1回ずつ試合することから
・・・(2)
また曜日の回数の条件から
・・・(3)
(1)(2)(3)より S=7×10+18=88 …[答]
解答・その17
(ペンネ−ム:nao)
やってみればすぐわかるのですが、答は88です。
どうしてそうなるのか?
日曜の数字は1+7×a、月曜は2+7×b、水曜は4+7×c、4+7×d、土曜
は7+7×eとあらわされ、a、bは0から4、c、d、eは0から3のどれかで重
複はありません。
全部足してまとめると、
1+2+4+4+7+7×(a+b+c+d+e)=18+7×(0+1+2+3+4)=18+7×10=88
となります。
ちなみに、何通り考えられるかというと、第5週が日曜の場合12通り、同じく第5
週が月曜の場合12通りの計24通りあると思います。
大変難しい問題でした。
解答・その18
(ペンネ−ム:T_Tatekawa)
第5週は日曜日か月曜日しかありませんが、この計算では
どの週が何曜日かを考える必要はありません。
日曜日を基準に考えます。
月曜日は +1,水曜日は +3,土曜日は +6。
日曜日の日の合計は
1+8+15+22+29=75
ここに日曜日から平日,土曜日にずれた分の日数を足します。
75 + 1 + 3 + 3 + 6 = 88
答えは 88 です。
解答・その19
(ペンネ−ム:toshi)
第a週の日曜日の日付を式で表すと、
日 :7a−6
同様に、月、水1、水2、土を表すと、
月 :7b−5
水1:7c−3
水2:7d−3
土 :7e
合計は、7(a+b+c+d+e)−17
ここで、毎週1回ずつ試合があるので、a,b,c,d,eには
1,2,3,4,5が各1回ずつ入ります。
つまり、各何週目かは決定しませんが、(a+b+c+d+e)は
必ず(1+2+3+4+5)=15
となります。
よって、7×15−17=88
解答・その20
(ペンネ−ム:than)
解答:
第一週以前には0日の日数が経っていて、同様に第二週以前には7日、
第三週以前には14日、第四週以前には21日、第五週以前には28の日数が経っている。
そしてこの月は日曜日から始まっているので、日・月・火・・・の順に1〜7まで番号を振る。
これは第何週目かのX日目、という意味合いである。
ここで、たとえば第一週の火曜なら、
『0(第一週以前の日にち)+3(火曜)=3日』
第三週の木曜なら、
『14(第三週以前の日にち)+5(木曜日)=19日』
という風に日付が計算できることがわかる。
タカシ君がサッカーをするのは月曜日1、水曜日2、土曜日1、日曜日1、
つまり第何週かとは関係なしに、ある週の2日目に1回、ある週の4日目に2回、
といった具合に考えることが出来る。
そして、それが週に一回なのだから、(第一週)・(第二週)・・・(第五週)と、
(月曜)・(水曜2回)・(土曜)・(日曜)を適当に組み合わせればよく、
日付の数の和は、その組み合わせには依らない。
よって、
(0+7+14+21+28)+(2+4*2+7+1)=88
よって、タカシ君がこの月にサッカーをする日付の数の和は88である。
解答・その21
(ペンネ−ム:夜ふかしのつらいおじさん)
月曜日は2+7×整数、水曜日は4+7×整数、土曜日は7+7×整数、日曜日は1+7×整数と表せます。
a,b,c,d,eを整数として
a,b,c,d,eの個々の値は分かりませんが、0,1,2,3,4のどれかなので
a+b+c+d+e=10 ・・・(2)
よって、(1)、(2)より日付の数の和の合計は、88日です。
解答・その22
(ペンネ−ム:TORA)
答え、88日
【過程(説明)】
仮に題一週に全ての練習を行うとして日数の合計を算出。
1+2+4+4+7=18
どの曜日が第二週〜第五週にきても以下の法則は変わらない
第二週なら…+7
第三週なら…+14
第四週なら…+21
第五週なら…+28
従ってこれらを全ての和を求めると
18+7+14+21+28=88
になる。
解答・その23
(ペンネ−ム:巷の夢)
通常の暦を以下の様に7進法であらわすと、
日 | 月 | 火 | 水 | 木 | 金 | 土 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 10 |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 20 |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 30 |
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 40 |
41 | 42 | 43 |
この暦から日、月、土を各々1回、そして水を2回選ぶのだが、日及び月以外は4週の中から選ばねばならない。
そこで土曜日を数字10とすると、他は10、20、30及び40台の数字から選ぶしかなく、これら5数の和は7進法で140となる。 一桁目の数は4が2個、1と2が各々1個であるから、7進法で加え、14となる。 即ち5数の総和は154である。これは10進法に直すと
1×72 + 5×7 + 4 =88
である。 土曜日に20、30及び40を選択しても上記と全く同様な事が成り立つので、求める値は88である。
解答・その24
(ペンネ−ム:Toru)
解答1
とりあえず、全部、第1週目にして計算すると
1+2+4+4+7=18
2週から5週目の時は7,7x2,7x3,7x4 をたすので
これをたして、
18+(7+7x2+7x3+7x4)=18+70=88
解答2
カレンダーの日付けから1を引いたものを7進法であらわすと
第1週は0,1,2,--,6 第2週は10,11,12,---,16 第3週は20,21,---,26
第4週は30,31,---,36 第5週は40,41,42 と1の位の数が曜日を7の位の数が
第(n-1)週目をあらわす
月1回、水2回、土1回、日1回より
1の位の和は1+3+3+6+0=16(7進法)
各週1回ずつだから
位の和は0+10+20+30+40=130(7進法)
よってこの和は146(7進法) 10進法になおして、
1x72+4x7+6=83
最初に引いた1をもどして5日分で83+5=88 答え
正解者
オヤジ | teki | ヒャクレン・ラランジャ |
のっこん | nao | バルタン星人 |
こまったコ | スモークマン | Toru |
杖のおじさん | 転位反応 | テレスとアリス |
巷の夢 | TORA | than |
toshi | ますますタコさん | 夜ふかしのつらいおじさん |
T_Tatekawa | レイ | 三角定規 |
kohji | 浦島五郎 | FausT |
まとめ
何人かの方がしているように、条件に合うような日を選んで計算をしてみると、
どんな場合も必ず88になることがわかります。
日曜日を基準にしている方が多かったようですが、
縦に基準を設定し、さらに横にスライドすると考えればいいわけですね。
因みに私自身は真ん中であり、かつ2日重なる水曜日を基準にして、
4+11+18+25+32=90
どこかで月曜日(−2)、どこかで日曜日(−3)、どこかで土曜日(+3)
よって、90−2−3+3=88
と考えました。
この考え方を、巷の夢さん、Toruさんが、
7進法で整理してくださいました。7の位が週(カレンダーの縦)を表し、1の位が曜日(カレンダーの横)
を表しているわけです。
また、TORAさんの解答のユニークなところは、
第1週に曜日を配置し、それから週を割り振るということで、
先に横の配置を決めてから縦に割り振るというものです。