Weekend Mathematics/問題/問題64
64.できるだけ大きく!
同じ数字を3個使って、できるだけ大きい数を表すにはどうしたらいいか。 9が3個の場合は、
という具合に配置し、いわば9の「超累乗」をつくればよい。 この数はとてつもなく大きくて説明しようにも比べるものがないほどである。 さて問題、
計算記号を使わないで数字の2だけを3つ使って、できるだけ大きい数を表すにはどうしたらよいか。
おもしろい数学教室
ペレリマン著
山崎昇訳
東京図書
(ペンネ−ム:ガリ勉)
考えたんですが、またまた直感です(??)
222
なんてどうでしょうか?
今のところ一番大きい数です。
(ペンネ−ム:ドラ)
222=2・2・2・・・・・・2・2・2=4194304
(ペンネ−ム:QPer)
222と222と222と2の超累乗くらいしか思いつかないんですよね。
222=484
222=4194304
2の超累乗は16だから 答えは 222でしょうか?
(ペンネ−ム:スチューデント)
考えられる数、222、222、222を比べて、
=24であるので、
<222
222=25×25×212=322×212であるので、222>
222 (322>222)
222=28×214=256×214であるので、 222>222
{256×n>222(nは1以上)}
以上の結果から、222が一番大きい。よって、2の22乗。
(ペンネ−ム:こざっぱ)
「計算記号」とはどの範囲まで入っているのでしょうか。
三角関数や対数、極限、Σ、積分などはすべて計算記号に入ると思ってよいですか。
と、いうことは、数字以外はなーんにも使ってはいけないのでしょうか。。。
累乗だけで考えてみますと、感覚的に思ったのとは違って、
222=4194304
が一番大きいと思います。
(ペンネ−ム:kiyo)
解答は、
222=4194304
(ペンネ−ム:モルモット大臣)
数学記号を使わず、2を3個使用して最大数を作るには数学パズルの問題的発想ではこ
れしか思いつきません。
答えは222が最大です。
(ペンネ−ム:高橋 道広)
答え 222
この問題の理論はありません。勘です。
(ペンネ−ム:BossF)
計算記号を使わないで…となると
222、 222、 222、
(ペンネ−ム:yokodon)
かっこや小数点、分数表記や階乗なども全く使わないとすると、数字の2を3個だ
け使って表せる数字は、以下の4つくらいしか思いつかないです。
222
222(= 484)
222(= 4194304)
(= 16)
このうち、最大なのは 222 です。…(答)
(ペンネ−ム:夜ふかしのつらいおじさん)
計算記号を使わないで数字の2だけを3つ使って数をつくる。
このとき、もともとある2に対して次の2は、下のどちらかの方法で付け加える。
a)小さくして右上につなげる(べき乗)
b)同じ大きさで右につなげる(1桁増)
(1) ==24=16
(2)222=2(10+10+2)=210×210×22=1024×1024×4=4194304
(3)222=484
(4)222
(ペンネ−ム:月の光)
222=4194304が考えた数の中で今の所もっとも大きな数です。
大きな数といえばスキューズ数やギネスブックにも載っているグラハム数というのがあるそうで
す。
スキューズ数はコロキウム室NO.519
「D(n)=π(n)− li(n)は常に増加するように見えますが、1914年、ジョン・リトルウッ ドは D(n)は十分大きなnに対して減少するだけでなく、負になり、正と負の間の符号を無限回 変えることを証明しました。」
(ペンネ−ム:スモークマン)
2の22乗。
3までは、3の3乗<33だけれど、4以上は明らかに、4の4乗>44
となる。
(ペンネ−ム:teki)
答え 222(4194304)
この問題、私も考えたことがあります。
1が3つの場合は、111、2及び3が3つの場合は、222及び333、
4以上は、となります。
考え方としては、まず2つで最大となるものを考え、これをべき乗に
使うのですが、1の場合は、元が1ですので、111が最大となります。
kiyo | teki | スモークマン |
QPer | BossF | 夜ふかしのつらいおじさん |
こざっぱ | スチューデント | 高橋 道広 |
ガリ勉 | ドラ | yokodon |
モルモット大臣 | 月の光 |
『「計算記号」とはどの範囲まで入っているのでしょうか。 三角関数や対数、極限、Σ、積分などはすべて計算記号に入ると思ってよいですか。 と、いうことは、数字以外はなーんにも使ってはいけないのでしょうか。。。』
というような質問をいくつか受けました。 数学ですからことばの定義は重要ですよね、反省。 私自身は上記のような解釈をしました。 数字3つをただ単に配置しただけで、どれだけ大きい数を表現できるか? という問題のつもりです。
例に示したように、「超累乗」が一番大きいと思いがちですが、「2」の場合は違います。
たかだか= 16 です。
それに比べて、222=4,194,304ですからね。
思いこみは危険で、きちんと検証しなければならないという例だと思います。
tekiさんがまとめをしてくださいましたが、 1の場合は「111」がもっとも大きい数、2〜3については、「nnn」がもっとも大きく、 4以上については、超累乗がもっとも大きくなりますね。nnn、つまりn11nとのどちらが大きいか という点については、指数の部分を比較してみるとわかります。
nn−11n=n(nn−1−11)
となります。4以上のnについて、nn−1−11>0となりますから、 上記の結果になることがわかります。
さて、この問題を発展させて数字の数を4つとしたらどうでしょう?
夜ふかしのつらいおじさんの解答にもありますが、この場合は8通りが考えられます。
2222、2222、2222、2222
底で分類してみます。
- 2222
- 2222=49,284
- =224<2222
- =2484、 =24,194,304、 =216ですから、
<2222< <
従って候補となるのは、2222と、=24,194,304です。
=24,194,304= (25)838,860・24 =32838,860・24 >2222
となり、圧倒的な差があることがわかります。
従って、4つの2を配置してできる最大の数は、 であることがわかります。
4つの1、4つの3・・・と考えてみてください。 案外、予想に反した結果がでると思います。
関連して → コロキウム室NO.1206