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財布の中のお年玉をゲットしよう

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問題文を読む(2593 文字)


2015/12/18 13:22
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解答・解説発見的に解いていきましょう。
 
次の図で、◎はお年玉金額=X以下と判明している値、※はXよりも大きいと判明している値、○はまだ◎なのか※なのか検証できていない値をさすものとします。なお、○……○は○が何個かあるものを省略しています。もちろん、各記号は100づつ離れていて左から右へと順に並んでいるものとします。

◎○○○○○……○※

例えば今回のお年玉問題では、最初の段階で左端の◎は5100、右端の※は15000です。
子は親に何回か質問することで○がなくなり、◎と※とが隣り合うように出来れば、全ての◎のなかで一番右端のものが、お年玉金額=Xです。


例題で考えてみます。

◎○○○○○○○○○○※

◎は5100、※は5800としましょう。

4回の推定値宣言でXを確定できるでしょうか。

この4という回数に着目します。○のならびにおいて、左から4番目にあたる値を推定値として親に訊ねます。(図参照)

◎○○○?○○○○○○※

この問いにたいして、親は?が◎なのか※なのかについて答えます。

次の展開の図を二通り用意しました。
《?>Xと判定》
◎○○○※※※※※※※※

《?≦Xと判定》
◎◎◎◎◎○○○○○○※

さらに個々について以下に検討します。

《?>Xと判定》

◎○○○※※※※※※※※

同じことですが、◎○○○※

この場合には親から一度《?>Xと判定》されていますから、あと1回しか、《?>Xと判定》を受けられません。また、全部で4回のうち1回ぶん、親に訊ねる回数を消費していますので残りは3回です。

◎○○○※
の○は3個ですから左から順に1個づつ訊ねていけば◎と※とが隣接できるようになります。
実はこの目的があって、さきほど、【4という回数に着目、○のならびにおいて、左から4番目にあたる値を推定値として親に訊ねる】ことにしたのでした。
重要な点はここにあります。ひとたび《?>Xと判定》されてしまうと、残っている○については左から順に(小さいもの順に)1個づつ(100円づつ増やして)親に訊ねていくことが必然となります。

次のパターンです。

《?≦Xと判定》
◎◎◎◎◎○○○○○○※

同じことですが、◎○○○○○○※
です。

この場合には、《?>Xと判定》されていません、まだまだ、2回の判定を受けられます。

すなわち
◎○○○○○○※が3回の推定値の宣言で処理できれば良いことになります。

この例題は以下略とします。

===

話を元に戻します。一般化してみます。

子どもたちが1回だけ推定値の宣言をできるときには、
◎○※
よりも長い○の列を処理できません。
子どもたちがn回だけ推定値の宣言をできるときに処理できる○の個数を
f(n)
とすると
f(1)=1
です。

また、f(n)個の○が並んだ

◎○○○○○……○※

において、最初に推定値として着手すべき値は、○のうち左からn番目です。

《?>Xと判定》のケース

◎○←全部で(n−1個)→○※※※※※

このときには残り(n−1個)の
○を左から順に片付けます。


《?≦Xと判定》
◎←全部で(n+1個)⇒◎○○○○○○※

このときには最初にf(n)個あった○がn個減っています。

ですから残り(n−1)回の推定値の宣言で、(f(n)−n)個の○を処理できれば良いこととなります。

===

以上から、以下のようになります。
f(1)= 1
f(2)= 2+f(1)
f(3)= 3+f(2)
f(4)= 4+f(3)

……

f(11)= 11+f(10)
f(12)= 12+f(11)
f(13)= 13+f(12)

ここで立ち止まりますと
f(13)=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+1213=91
ですから、13回の推定値の宣言だけでは、出題の、5100≦x<15000 の98個の○を処理できないことがわかります。
f(14)=105ですから、14回の推定値の宣言で処理するのに充分とわかります。

正解画像解答判定ワード手順をつくせば14回となります
正解画像お年玉がもらえますっ おめでとうございます。 14
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スローガン:囁き欄あり(答えがわかったら皆に内緒で囁いてね!)

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