ここは、「読者からの挑戦状」のページです

MatheMagicsの読者は、たいへんインテリジェンスな方々です。
当然ながら、与えられた問題の「解答」をするだけではもの足りなくなり、
自ら「作問」する方もいます。
ここではそんな作問を他の方々への「挑戦状」として出し合います。
さあ、あなたも「挑戦状」をつくってみませんか?

★各「挑戦状」への解答は、その挑戦者(作問者)宛のメールで出して下さい。
 お互いに敬意を払いながら、知性と品性を磨き合いましょう。


(33)ADの長さは?
下の図で、AB=3,BC=7,AC=4のとき、ADの長さを求めてください。


挑戦者 さん(H20.10/16)

(32)作図7題(かなり高度です!)
  次の作図をコンパスだけで解いてください。定規は使いません。
  また、すべて「円弧の交点」として求めてください。
 ●1.中点
   与えられた2点A,Bの中点をコンパスだけを使って作図してください。
 ●2.垂線の足
   2点で与えられた直線AB上に、その直線上にない任意の点Cからの垂線の足を
  作図してください。
 ●3.正方形
   2点で与えられた線分ABを一辺とする正方形の他の頂点を作図してください。
 ●4.円との交点
   中心を与えられた円Aと、その円周上以外の任意の点Bがあります。
   円Aの中心と点Bを結ぶ直線と円Aとの交点を作図してください。
 ●5.円の中心
   中心を与えられていない円の中心Aを作図してください。
 ●6.円と直線との交点
   与えられた円Aと、2点で与えられた直線BCとの交点を作図してください。
   与えられた直線は、実際には作図されていません。2点で定義されているものと
  して考えてください。(円と直線が2点の交点を持つ場合として考えてください)
 ●7.2直線の交点
   2点で与えられた直線ABと、2点で与えられた直線CDとの交点を作図してく
  ださい。与えられた直線は、実際には作図されていません。2点で定義されている
  ものとして考えてください。(2直線が交点を持つ場合として考えてください)
  
   これらの問題を解くことにより、コンパスと定規で作図できる交点は、すべて
  コンパスだけで作図できるといえると思います。
挑戦者 割烹さん(H15.5/18)

(31)16番目の数は?
数字があるきまりにしたがって並んでいます。

1,2,9,10,25,26,49,50,・・・・・・

この並び方でいくと16番目にくる数はなんでしょう?   
挑戦者 晃平さまさん(H15.3/10)

(30)にせものコイン
 1.39個の見かけ同一のコインの中に重さが違うにせコインがただ1個だけ混入しています。
   今は重いか軽いか不明です。これらを天秤はかりの操作の4回目で、にせコイン1個を
   追い詰め、重いまたは軽いと特定して下さい。
  ★この問題は良く知られた”12個の玉(またはコイン)の中に重さが違う1個の玉(コイン)”
   の拡張版です。場合の分岐複雑さをいかに見やすくし、解答を読んだ人を納得させられるか
   がポイントです。思い込みの仮定をしていないか十分ご確認下さい。
 2.N個の見かけ同一のコインの中に重さが違うにせコインがただ1個だけ混入しています。
   今は重いか軽いか不明です。天秤操作回数がn回だけ許されたとき、このにせコインが
   判別できるNの最大数を示す式を導いてください。
  ★3回では12個、4回では39個、5回では・・・? 一般式があるはずですね。
   注1:この問題はNが大きくなると、数学的にはいえても物理的(現実的)に難しくなります。
      正常なコイン間の重さバラツキの和が異常な1個の重さ偏さを超えるからです。
挑戦者 おっとこといさん(H14.8/18)

(29)助かる確率
3人の死刑囚が同居している監獄に明るい知らせが届いた。
3人のうち一人が特赦で許されることになった。
それがだれであるか抽選で決められてはいるが極秘にされていた。
 
死刑囚Aはすぐに確率を計算した。
『3人のうち1人だから3分の1だ。だけど、どうにかして看守から何か聞き出せないだろうか?』
そこでAは看守に
『3人のうち一人しか助からないんだからBかCのうちどちらか一人は死ぬわけですよね?』
『そりゃそうだ、二人助かることはないわけだからな』
『じゃあ、僕が助かるかどうか教えてくれませんか?』
『それはダメだ、極秘事項だからな』
『じゃあ、B、Cどちらか助からないのを教えてくれませんか?
 死ぬ前に親切を少しでもしてやりたいじゃないですか』
『それも、そうだな』
とCが助からないと教えてくれました。
看守から得た情報で助かるのは俺とBだけ
『やった!これで俺が助かる確率が二分の一になった』
 
それを聞いていたBは思った、
『何を言っているんだろう?
どちらかが助からないのは最初からわかっていることで
ただその一人の名前を聞いただけではなんのたしにもならない
つまり確率は三分の一のままなのに』
 
さあどちらが正しいのか?
よく考えてご決断ください。
挑戦者 太ったソクラテスさん(H14.4/27)

(28)最小角度は?
私と勝負をしましょう。
コンパスと目盛りのない直線定規だけを使って角度を作ります。
このとき角の大きさを自然数にするなら、
作ることができる「最小の角度」は何度ですか?

高校数学の範囲を用いて現在私は3度です。

3度でもいいし、それ以下を考えてみてください。
実際、1度など角度が小さすぎると鉛筆の線では見えないので、
理論上可能ならOKです。
挑戦者 ga-kuri!さん(H14.4/27)

(27)2=1?
私はこれまでいろいろな証明を見てきたが
これほど変な結果は見たことがない。
A=Bのとき
両辺にAを掛け
  AA(Aの2乗のこと)=AB
両辺からBBを引き
  AA−BB=AB−BB
因数分解をして
  (A+B)(A−B)=B(A−B)
両辺を(A−B)で割って
  (A+B)=B
A=Bだから
  B+B=B
B=1とおくと
  1+1=1
だから
  2=1?

この証明の間違った点を教えて欲しい。
挑戦者 太ったソクラテスさん(H13.10/10)

(26)Four Fours
4を4つ使って51を作ってみてください。
ただし、以下のものを守ってください。
・高校の数学までで習うものを使う。
・循環小数の記号を使わない。
・πやeなどの数(文字)を使わない。
たとえばsinを使うなら、「sin44°」といった使い方になりますね。
あと、!(階乗)や√(ルート)なんかもOKです。
logも底を省略するときもありますが、省略してもしなくてもどちらでもいいです。

さあ、いかがでしょう。私は高校のころ、これを見つけるのに1ヶ月かかりました。
見つけたときは感動ですよ。
挑戦者 kimさん(H13.9/30)

(25)虫食い算

    CGDA
   +HEBF
  ―−−−−−−
    BGCG
A〜Hは0〜9までの整数で、お互いに違っています。
A〜Hの数字を求めて下さい。
この答えは(??)通りあります。時間と余裕のある方は挑戦して下さい。 
機械に頼らず自分の頭で挑戦して頑張りましょう。
挑戦者 晃平さまさん(H13.5/7)

(24)正三角形の問題
図の中に数種類の正三角形が描かれています。

さて正三角形は何個あるでしょう
挑戦者 晃平さまさん(H13.5/5)

(23)比の問題
太郎君は4600円、次郎君は4000円持っています。
二人は同じ値段の品物を買いました。
すると太郎君と次郎君の残金の比は13:10になりました。
さて品物の値段を「ひとつの計算式」で求めてください。
挑戦者 晃平さまさん(H13.4/13)

(22)Cはいくつでしょうか?
次のような4つの条件があります。
 (1)自然数Aは、((Bの2分の1)の2分の1)の2分の1です。
 (2)Cと、Dの百億倍は等しくなります。
 (3)Aの約数の個数は全部でD個です。
 (4)計算は紙に書かず、あなたの頭の中だけで考えてください。
 いまBは1兆であることがわかりました。
 さて、Cはいくつでしょうか?
挑戦者 加藤 拓輝(^。^)さん(H13.4/8)

(21)50番目の数字は?
次の数は、あるきまりに従って並んでいます。

  3,4,6,8,9,12,・・・

さてこのまま並べていくと、50番目にはどんな数がくるでしょうか?

挑戦者 晃平さまさん(H13.3/7)

(20)数字の並びの(  )を求める。
次のようにある決まりに従って数が並んでいます。

4、6、12、18、(  )、42、60、(  )、102、108、138、・・・

(  )にあてはまる数を考えてください。

挑戦者 難波明来さん(H13.2/23)

(19)100番目の数を簡単に求める
次のようにある決まりに従って数字が並んでいます。
  2 6 12 20 30 ・・・
この数字の100番目にどんな数字がくるのか、もっとも簡単に求めてください。
挑戦者 晃平さん(H13.2/11)

(18)平方の和をかけ算に
下の□,△に当てはまる数を考えてください。
1+1+2+3+5= □×△
もちろんその理由も説明して下さいね〜
挑戦者 正義の敵役さん(H13.2/1)

(17)2つのダイヤ
 A君は200万円持って宝石店へ行き、大きいダイヤと小さいダイヤを買うことに決めました。
 しかし、大きいダイヤを14個と小さいダイヤを6個ずつ買うと8万円足りません。
 そこで、大きいダイヤを6個と小さいダイヤ14個ずつ買いました。
 すると逆に8万円余ったそうです。
 さて大きいダイヤと小さいダイヤそれぞれ1個あたりいくらでしょうか?
挑戦者 赤い鳥さん(H13.1/2)

(16)二等辺三角形であることの証明
「二等辺三角形の、2底角の二等分線の長さは等しい」ですね。
 では
 「2角の二等分線の長さが等しい三角形は、二等辺三角形である」
 ことを証明してください。
挑戦者 むたさん(H12.9/28)

(15)どちらの時計が正確か
『毎日1分づつ遅れてしまう時計と、壊れていて動かない時計があります。どちらが正確でしょうか』
 答えは「壊れた時計」・・・なぜなら1日に2回は正確な時刻を示すから。
 でもこれはちょっといんちきですよね。動いている時計の方が役に立つに決まっています。
 「2回」というように回数で計ろうとするところが、生活の実感と違っています。
 時計って、大体でいいから合っているってことが大事ですよね。
 それで、どちらの時計が正確か計算しなおすことにします。

 「正しい時に対して5分以内の範囲にあれば『正確』である」と定義してみましょう。

 「壊れた時計」は前後5分づつ1日2回だから、24時間あたり20分間「正確」です。
 つまり正確度は20分/24時間=1/72です。
 では「1分遅れる時計」はどうでしょうか?
 あるとき正確な時刻を示したとすると、それから5日間は5分という誤差の範囲内だけれど、
それ以後正しくない時刻を示します。でも、710日経つと710分=11時間50分遅れるから
この時計は再び5日間「正確」ということになります。
 ということは・・・この時計は720日間のうち10日間が「正確」といえますね。
 つまり、正確度は10日/720日=1/72です。・・・あれれっ?2つの時計の「正確度」が
同じになってしまいました。
 なんだかおかしいですね?
 やっぱり、誤差「5分」というのは甘かったのでしょう。5分も遅れたら遅刻でしかられてしまいますね(^^)
 では、この許容範囲を「5秒」ということにしてみましょう。
 これなら動いている時計の正確度は壊れている時計よりも高いはずです。(実際にやってみて下さい)

 ありゃりゃ?・・・またも「同じだけ正確」となりました。

 ・・・・結局、「5分」→「5秒」→「1秒」→・・・と、どこまでいっても、
「壊れた時計」と「ちょっと遅れる時計」とは同じ正確さだということがわかります。

 では、問題です。
 なぜこのようなことになったのでしょうか。
 周りの人を納得させられる説明をしてください。

挑戦者 _man さん(H12.5/16)

(14)ずれる時計
時計が3つあります
これら時計は2時間ずつずれて動いており、
1つの時計が3時のときほかの2つは5時と7時です。
さてこのとき3つの時計の「時」の合計は15になりますね。
では、この時計の「時」の合計が一番大きな数になるのは
何時と何時と何時のときでしょうか。
ただし12時をすぎても13時にはならず、1時になるとします。
挑戦者 赤い鳥さん(H12.4/10)

(13)遅れる時計
ここに1時間10分たつと7分遅れる時計があります。
この時計を3時の時刻のときに3時4分になるようにセットしました。
さて、時刻が7時になったときにはこの遅れる時計は何時何分になっているでしょうか?
挑戦者 赤い鳥さん(H12.3/27)

(12)天秤の問題
本年度(1999年度)の共通一次の英語の問題にあった問題を改題したものです。

「12個のボールのうち1個だけ,他のボールより重いものがあります。
 天秤を使ってその1個を見つけだす戦略を立ててください。」

ほんのちょっとだけいい方法(期待値が最小となるもの)があると思います。
挑戦者 AOKIさん(H12.1.29)

(11)角度の問題
四角形ABCDで、

AB=2AD
BC=CD
∠BCD=90°

です。
ABの中点をEとして、EC//ADのとき
∠ADCは何度になるでしょうか?

                  

挑戦者 ホームレオンさん(H11.12.24)

(10)秤を使って偽コインをみつける問題
1から10までの番号を振られた袋があり
ある袋には偽物のコインが
残りの9袋には本物のコインがたくさんはいっている
(ただしすべての袋に入っているコインの枚数は同じとする)
本物のコインは重さが10グラムで
偽物のコインは重さが9グラムであることが分かっている

重さのわかる秤を使って偽物のコインの袋を判別するには
最低何回天秤を使わないといけないか
挑戦者 案著美さん(H11.9.2)

(9)規則を見つける問題
 ある数aに何らかの操作を加えたものを(a)とします。
 さて、(1)=1,(2)=2,(4)=2,(7)=3,(40)=4,(80)=8
であるとき(1999)はいくつでしょうか。
 解けた方,メールをお待ちしています。
挑戦者 謎の男さん(H11.3.27)

(8)角度の問題(図も考えてください)
 三角形ABCはAB=ACの二等辺三角形であるとします。
 ∠B=∠C=3αとおきます。
 辺AB,AC上に点D,Eをとり
 ∠BCD=α,∠CBE=2αとします。
 さて、このとき
 ∠BED=α/2になったとするとαは何度でしょうか。
挑戦者 hataさん(H10.6.22)

(7)角度の問題と面積の問題(高校2年生からの出題です!)
 1問:四角形ABCDがあります。対角線を、2本引いて下さい。その交点をEとしま
す。そして、角ABE=50度、EBC=30度、BCE=40度、ECD=30度、 
 DAE=Xとします。このとき、X=何度? 

                  
                                        
 2問:円に内接する四角形ABCDの四辺を、それぞれabcdとするとき、面積Sを
、abcdで表して下さい。<答えに、sin、cosがはいっててはいけない。>  
                                        
     どうぞ解いてみて下さい。
挑戦者 naito akioさん(H10.5.20)

(6)距離に関する問題を作成してみました。
 図のような地形にAさん家とBさん家があります。
Aさん家からBさん家に最短でいけるように
2つの川に橋を作ることになりました。
橋は川に垂直で、一人しか渡れない狭いものをつくりたい。
各々の川のどこに作れば良いのでしょうか。
また、建築後の両家の距離は何kmでしょうか。

挑戦者 murataさん(H10.1.8)

(5)天秤の問題です。
12枚の金貨があり,その中に1枚ニセモノがあります。
そのニセモノが重いか軽いかは,等確率です。
天秤を最低何回使えば,ニセモノを発見し,重いか軽いかを
知ることが出来るでしょうか?

回数と,その方法を答えて下さい.
挑戦者 mesoさん(H9.12/2)

(4)作図の問題です。
だいぶ前の問題になりましたが,計算仮面の大冒険(第14問)で,
正方形をコンパスの跡「7カ所」で作図する問題がありました。
しかし、「5カ所」でも作図できることがわかりました。
ぜひチャレンジして下さい。
挑戦者 AOKIさん(H9.11/24)

(3)作図の問題です。
はじめまして、さて問題です。
コンパスと定規だけを用いて正五角形を書くにはどのようにすれば書けるでしょうか?
ちなみに出題者の私も考え中です。お分かりになった方メールお待ちしております。
挑戦者 Yoshiyukiさん(H9.9/27)
※この問題の答案は計算仮面

(2)説明する問題です。
 ここに3つの整数(どれも4以上)a,b,cが続けて並んでいます。
 (例えば5,6,7というふうに)
 さて、この3つの数を見ていた花子さんが言いました。
 「あら、このうち、aとcは素数になるわ。」
 すると、それを向こうで聞いていた太郎君がじっと考えていましたが、
 「へー、じゃあbは6で割り切れるね。」
 と言いました。

 花子さんは不思議に思って太郎君に聞きました。
 「どうしてbを見ていないのに6の倍数だとわかったの?」

 さあ、太郎君は花子さんにどう説明したのでしょうか?
挑戦者 ハヤトさん(H9.9/14)

(1)数列の問題です。
 3,4,6,8,12,14,18,20,24,30,( ),38,( )・・・
上のカッコに当てはまる数字を答えて下さい。
ちなみに上の数の並び方には決まりがあります。
挑戦者 ハヤトさん(H9.8/9)