出題(2020年6月号掲載分)/応募締切(6月8日)/解答(2020年9月号掲載)

エレガントな解答をもとむ(数学セミナー)| 2020.05.11
 『数学セミナー』のコーナー「エレガントな解答をもとむ」の出題を掲載します.奮ってご応募ください.解答・講評(3ヶ月後)は,本誌にてご確認ください.

(毎月10日頃の掲載予定)

$\def\t#1{\text{#1}}\def\R{\mathbb{R}}\def\N{\mathbb{N}}$

出題1

四桁の数字 $A$ に対し,次の二つの操作を好きな順番で繰り返して,$1$ に辿り着きたい.

(1)各桁の数字の順番を入れ換える(ただし 0 を先頭に置いてはいけない)

(2)偶数を 2 で割る

例えば $A = 1000$ の場合は,最初は(2)をやるしかない.
\begin{align*}
1000
&\longrightarrow 500 \longrightarrow
250 \longrightarrow 520 \longrightarrow
260 \longrightarrow 130 \longrightarrow 310\\[5pt]
& \longrightarrow 155
\end{align*}とするとダメになる.

しかし
\begin{align*}
1000
&\longrightarrow 500 \longrightarrow
250 \longrightarrow 125 \longrightarrow
512 \longrightarrow 256 \longrightarrow128\\[5pt]
& \longrightarrow 64 \longrightarrow
32 \longrightarrow 16 \longrightarrow
8 \longrightarrow 4 \longrightarrow
2 \longrightarrow 1
\end{align*}
なら目標達成だ.

さて,$1$ に辿り着くことができる四桁の数字 $A$ をすべて求めてください!

出題:ピーター・フランクル

出題2

(1)単位円の中にあって,単位円に接する円 $C$ に対し,実数 $p,\, q$ が存在し,

  • $C$ の中心は $\displaystyle\left(\frac{2pq}{p^2+q^2+1},\frac{q^2-p^2}{p^2+q^2+1}\right)$
  • 半径は $\displaystyle\frac 1{p^2+q^2+1}$

と表される.これを証明してください.

(2)上の円を円 $(p,q)$ と名づける.整数 $n$ に対応する円 $(1,n)$ の絵図を描いてください.

(3)円 $(a,c)$ と円 $(b,d)$ が外接するための条件を求めてください.

出題:岩井齊良

応募規定[解答掲載2020年9月号]

郵送の場合

B5版の用紙をご使用のうえ,解答用紙 l 枚ごとにA:出題の番号(例:6月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記宛先までお送りください.

〒170-8474 東京都豊島区南大塚3-12-4
日本評論社 数学セミナー〈エレガントな解答をもとむ〉係

メール送信の場合

B5版のサイズで,解答用紙l枚ごとにA:出題の番号(例:6月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記フォームから PDF ファイルを送信して下さい(ファイルサイズ10MBまで).

解答記載に LaTeX ご利用の方は,テンプレートもご活用下さい.テンプレート利用は任意です.またテンプレートの漢字コードはUTF8です.ファイルが文字化けするときは適宜変換してお使いください.

「エレガントな解答をもとむ」解答投稿フォーム

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このアドレスに,投稿確認用のメールをお送りします.
受信確認が不要な方は空欄で構いません.
編集部に届くメールと同内容のものを送信しますので,お送りいただくPDFファイルも添付されます.
メールアドレスは返信用に使うだけで,収集することはありません.

※解答PDFを添付して下さい

投稿フォームが上手く動かないなどの場合は,susemi_elegant@nippyo.co.jp に直接お送り下さい.

注意事項

  • 締切:2020年6月8日
  • 二題に応募されるときは,郵送の場合は解答用紙を,メール送信の場合はファイルを,出題ごとにかえてください.
  • 年齢を忘れずにお書きください.
  • 解答用紙は両面の使用を不可とします.
  • 解答用紙はご返却できません.
  • 問題のご感想も歓迎します.
  • 出題掲載号:数学セミナー2020年6月号
  • 解答・講評は,本誌2020年9月号にてご確認ください.

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