このクイズのヒント
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ヒント知らないよ
このクイズの参加者(21人)
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難易度:★★
![]() ![]() ある化学工場では液体の薬品が大量に生産されていました。
その薬品は4000個の容器に分けられて保管されていましたが、あるとき4000個の容器のどれか1つに異物が混じってしまったことが発覚しました。 異物はその容器内の薬品全体に混ざってしまいます。その容器を見つけて直ちに排除しなければなりません。 見た目や量などでは区別がつきませんが、ある試薬を使えば区別することができます。 その試薬は錠剤なのですが、被検体(液体)にその試薬を入れると、 被検体が異物の混ざっていない薬品である場合は赤色に変色し、被検体が異物の混ざった薬品である場合は青色に変色します。 変色すると試薬の効力はなくなるものとしてください。 一度変色させた液体に、別の液体を入れて色の変化を見るという方法を防ぐための条件です。 わかりにくい文章で申し訳ないです ![]() 変色した液体も使い物にならないので、容器から別の入れ物に少しだけ移して検査すると考えて下さい。 この試薬を用いて4000個の容器の中から異物の入ったものを見つけ出そうと思います。 確実に見つけ出すには試薬を最低何錠用意する必要があるでしょう? 質問も受け付けます。囁き欄にてお願いします。
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Nighteck
正解です。
2000個と2000個で薬品を2つ使う。
赤くなったのを除外。 続いて1000個と1000個で同様。 そして500 500、 250 250、 125 125、 63 62 大きい方で仮定しないと確実でないから 63の方が青色になったとする。 32 31 16 16 8 8 4 4 2 2 1 1 …という訳で24個。 ![]() ![]() もしかしたらもっと少なかったりして
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Nighteck
はい、もう少し少なくなります。
12個。
4000本の瓶に1〜4000の番号を付ける。 また、試験用に12個の別容器を用意し、それらも番号で区別する。 次に瓶のナンバーを2進数に変換してビットの立ったところに該当する試験容器にその瓶の薬品を入れる。 例えば12番の薬品なら1100だから3,4桁目に該当する試験容器に入れる。 この作業を1〜4000まで繰り返し最後に各試験容器に錠剤を入れる。 青くなった試験容器の位置が異物入り薬品瓶のナンバーのビットの立っている場所なので一発で分かる。 ![]() ![]() これより少なくできるだろうか。
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Nighteck
正解です。説明も完璧。
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Nighteck
4000個に砕いたらもはや粉ですね
![]() 答え:12錠
2^11<4000<2^12ですので12桁の2進数で容器を番号付けすることができます。 nを1以上12以下の自然数として、 容器番号のn桁目が1のすべての容器の薬品を混ぜて液体nを作ります。 この液体1から液体12を試薬で調べます。 液体nが異物混入の場合n桁目が1、そうでない場合はn桁目が0となる2進数を考えると、 それに等しい容器番号の容器に異物が混入していると分かります。 ![]() ![]() 私も4000個に分割しようと思いました(笑)
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Nighteck
正解です。分割したら効力はなくなるという設定で
![]() 一錠。試薬を入れたコップに4000個の薬品をそれぞれ一滴ずつ入れていく。<br>赤色が青く変色したときの薬品に異物が混入している。
![]() ![]() ![]() ↓Σ ![]() かえるの妻さんご無沙汰です♪ ![]() ![]()
Nighteck
「なお一度・・・・ありません。」の一文でその方法を除いていますが、本質的な意味がわかりにくかったので文章を変更しました。
・・・あ、見覚えのあるお名前に ![]() 一度変色した液体は、液体の状態を変えても別の色に変色するということはない、とあります。
錠剤の効果は、液体に溶かされても永久に持続する、と考えて良いでしょうか? 例えば、3998mlの赤くなった液体に、3999番目の液体を1ml加えたとき、その1mlは青く変化し、赤い部分とは混ざり合わない筈です。容器を工夫するなどで青い部分の観測は可能と思われますので、 必要な薬品は1錠、というコトになります。 ![]() ![]() やっと参加できそうな問題が
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Nighteck
錠剤の効果は溶かされると持続しない、という解釈でお願いします。
ご指摘の一節を少し変更させていただきました。申し訳ないです。 ![]()
Nighteck
貧乏が身に付いちゃってますからね
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Nighteck
正解です。どちらで考えてもいけますね。
全体の半分の容器から少しずつ集めた液体の片方に錠剤を入れ、どちらの集団に異物混入しているか確かめる
これを繰り返すと12個の錠剤で足りる …かな ![]() ![]() これかなぁ
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Nighteck
正解です。簡単な方法。
12錠必要。
新たな容器12本用意します。 4000本の容器に1か4000まで番号を振ります。それを2進数に変換します。 12本の空の容器を並べ 左からABCDEFGHIJKLと記号をつけ、被検体を振った2進数通りに1から4000を1滴以上入れます。 例えば、74番の被検体容器は2進数で000001001010なので、12本の容器FとIとKに入れます。0なら入れず、1なら入れる。 これを根気よく4000本の被検体を12本の容器に入れ、錠剤を一本につき1錠入れます。 そうしますと、赤色になったり青色になったりするので、赤を0、青を1とし、AからLの容器を2進数に見立てます。 例として001100010100(青なら1)ならば、これを10進数変換すると、788番になります。よって異物混入は788番の被検体(液体)になります。 説明がうまくいきませんが、これで一つに特定できると思います。 ![]() ![]() なんか難しいです。
これでどうでしょうか。 ![]()
Nighteck
正解です。その説明で十分ですよ。
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Nighteck
単調作業を繰り返すだけですからね。
ただもっと少ない個数で行うことが可能です。 2000個と2000個で
どちらかに薬品を1つ使う。 一つ使えばもう一つの方の予想がつくから 薬品は一つでOK。 続いて青の2000個を 1000と1000で分けて同様。 そして500 500、 250 250、 125 125、 63 62 大きい方で仮定しないと確実でないから 63の方が青色になったとする。 32 31 16 16 8 8 4 4 2 2 1 1 ということで12個。 ![]() ![]() 今度こそ。
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Nighteck
それで正解です。
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Nighteck
確かに分割はしやすい。
自信満々でナス贈呈は逆に失礼か ![]() ![]()
Nighteck
正解です。その一行だけでわかりましたよ。
『0』ではないでしょうか。
異物…異なるモノが混ざったのですから、見た目や量(体積)で判断できなくとも 密度が変わるでしょう。そうであれば、秤に乗せた時に重さの数値として表れるはず。 ![]() ![]() 多分、こうした解答を求める類の問題ではないのでしょうが…一応、出発前に囁いておこう。
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Nighteck
重さ・・・その考えはなかったです。
ただ全ての容器が同じ量であるとは限らないのと、「この試薬を用いて」見つけ出してほしいので試薬を使う方法のみでお願いします。 確実に見つけるなら、どうがんばってもトーナメントをやるしかないので。
2000+1000+500+250+125+62(または63)+31(32)+16+8+4+2+1=3999錠 ![]() ![]() 違うかな?
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Nighteck
一行目は良いと思うのですが、2行目は、1つずつ調べる必要はないと思いますよ。
ちなみに一行目のようにやらない解答例もあります(その解答をする人の方が多いです)。 【23錠】?
4000個の容器の中身を少しずつ取り、2000個と2000個分に分け試薬を投入。(2錠使用) 色の変わった2000個分を1000個分と1000個分に分け試薬を投入。(2錠使用) 以下… 500個 500個で2錠使用 250個 250個で2錠使用 125個 125個で2錠使用 62個 62個(1個)で2錠使用…この時点で運が良ければ判明。 31個 31個(1個)で2錠使用…ここでも判明の可能性あり。 16個 16個で2錠使用 8個 8個で2錠使用 4個 4個で2錠使用 2個 2個で2錠使用 最終1錠使用 ![]() ![]() 純粋な薬品の密度が分かれば、異物混入したモノはそれが違って出る…良い案
だと思ったのですが残念…でもない。こういう考えではないと知ってての解答ですから そうすると、基本的にはこの考え方になると思いますが、上手くすればもっと数を減らす ことができるのでしょうねぇ。 ![]()
Nighteck
もう少し減らせます。
よく考えると余計な消費がありませんか? 【18個】
1回目 1000 1000 1000 1000 3錠 2回目 250 250 250 250 3錠 3回目 A62 62 62 B64 3錠 4回目Aの時 15 15 B16 16 Bの時 16 16 16 16 AかBで3錠 5回目A 4 4 4 C3 B 4 4 4 4 AかBで3錠 最終回 1 1 1 1 Cの時 1 1 1 確実になら3錠 ![]() ![]() 確かに…1個の部分で余分に使っていました。
![]() もう減らせないと思いたい… ![]()
Nighteck
そうそう、そこに気づけばほぼ正解なんですが・・・
なぜ前回とやり方を変えてしまったの? ???「………………三錠。」
![]() ![]() 見張番「うっ!ほとんど全部の容器の中の液体が、みるみ
見たなーるうちに赤色に変わっていく?!」 ???「ふふふ…、ふふ…ふふふ」 見張番「怪しい影!何者じゃ〜!?」 ???「ふわっはははっはは〜っはは〜!」 見張番「隠れてないで姿を現せ〜っ!」(^з^)-☆チュッ! ![]()
Nighteck
見たよー(実は編集画面だとwhiteタグになってすぐわかってしまう笑)
ちなみに3錠ではできないです。さすがに。 12錠あればよい。
(1)まず番号を2進数で付ける。000000000001 から 111110100000 まで。 (2)一番下の位が1である薬品を1滴ずつビーカーに入れた後、錠剤を入れる。 赤なら「異物の混ざった薬品の容器」の一番下の位は0、青なら1である。 (3)下から2番目の位が1である薬品を1滴ずつビーカーに入れた後、錠剤を入れる。 赤なら「異物の混ざった薬品の容器」の下から2番目の位は0、青なら1である。 以下同様にひとつずつ上の位について試していく。 容器の番号は2進数で高々12桁なので、12回やれば異物の混ざった容器の番号が判明する。 ![]() ![]() 薬品の容器が4000個もあったら、作業が大変そうだ。
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Nighteck
はい、正解です。
クイズジャンルが「頭の体操」なら、回答は「1錠」…に、1票っ!
1錠の表面に、被検体を顕微鏡レベルで点々と塗って…。 お望みの回答でなくて、ゴメンなさいですぅ。ダダダッ…(逃) ![]() ![]() 囁く必要がないボケ回答ですぅ。
ネタかぶりかも。ゴメンなさいですぅ。 ![]()
Nighteck
なるほど
![]() ジャンルは「論理パズル」の方が良かったかな。 ![]()
Nighteck
もう少し減らせます。
【13錠】
2000 2000 片方に1錠使用 以下略 ピペットで1滴ずつ錠剤の裏表に垂らして反応が見られるなら7錠という線も… ![]() ![]() 割るほど非効率的でした。
![]() ![]()
Nighteck
もうひと踏ん張り。
まず容器を2000個・2000個に分ける。
その後、空の入れ物を二つ用意し、各グループの容器から液体を少しづつ採取し、二つのまとめる。 まとめ終えた二つの入れ物に錠剤を投下し、色が変わった容器のグループを今度は1000個・1000個に分けて・・・以後、これを繰り返していく 500・500 250・250 125・125 (ここで容器を容器をひとつ除けておく) 62・62 31・31 (またひとつ除ける) 15・15 (さらにひとつ除ける) 7・7 (やはり、またひとつ除ける) 3・3 (やはりやはり、ひとつ除ける) 1・1 この時点で除けた容器4つが残っているので、今度はそれを試験する。 2・2 1・1 以上のプロセスにおいて、錠剤は最低13個必要。 ![]() ![]() すみません、説明が下手になってしまいました。
もしあれでしたら無視していただいて構いません。 ![]()
Nighteck
もっと単純に行うことも可能ですが、それでも問題ないと思います。
ただ、少し無駄な消費がありませんか?もう少しだけ減らせます。 12錠
ビーカーを12個用意してA-Lのアルファベットをふる。 そして容器に1から4000の番号をふる。 そして容器ごとにある数字を二進数にして考えて、1桁目に1があればAの容器に入れる、2桁目に1があればBの容器に入れる、というふうに繰り返していって全部入れ終わったら12個のビーカーに一錠ずつ試薬を入れる。 そうするといくつかが青くなるので、青くなったビーカーは1、赤くなったビーカーは0というふうに2進数に直すそしてその二進数が表す数字が異物の入っている容器。 ![]() ![]() まあこのやり方だと死ぬほどめんどうくさいけど
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Nighteck
正解です。
12錠ですね。
確かにトーナメントですが、最初に提示した奴だと、確かにあまりにも多すぎますw ならば、 ・半分の2000本から一滴ずつスポイトで取り、別の容器に一粒入れる。 ・赤なら試験していないほうの2000本を、青なら試験したほうの2000本を半分に分けて再試験。 ・同様に1000/2000、500/1000、250/500、125/250、62(または63)/125、31(32)/62(63)、16/31(32)、8/16、4/8、2/4と続け、最後の1/2の反応で判明する ![]() ![]() 長文失礼しました。
うん、逆転の発想ですね ![]()
Nighteck
正解です。
これなら簡単にできますね。 12回ですか?
半分の2000個でテストして異物が有ったら又その半分、異物がなかったらテストしなかった方の半分をテストする。この繰り返しをすれば2^12=4096個まで12回で調べられるけど、これじゃだめかな。 ![]() ![]() 数学的発想じゃだめですかね〜?
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Nighteck
全く問題ありませんよ。正解です。
簡単な方法。 ![]()
Nighteck
某組織がまた作った薬がこの試薬だとかなんとか。
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Nighteck
正解です。
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Nighteck
正解です。
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Nighteck
もちろんありです。
![]() ![]() 解答です。
試薬1錠ごとに反応が2通り(赤か青)で、4000個を区別するのだから、212=4096から12錠でできるのではないか?と思いつけば、ほぼ答えは出ています。 答えは12錠です。 ○方法1 4000個を2000個×2に分けて片方のみに試薬を入れる。赤くなれば試薬を入れた方に、青くなれば入れていない方に異物が混じっている。 異物の入っていると断定した2000個を1000個×2に分けて片方のみに試薬を入れ、異物の入っている方を同様に判断する。 異物の入っていると断定した1000個を500個×2に分けて片方のみに試薬を入れ、異物の入っている方を同様に判断する。以降くり返し。 最終的に12回(運が良ければ11回)の作業で異物の混ざったものが1つに絞れる。 4000→2000→1000→500→250→125→63or62→32or31→16or15→8or7→4or3→2or1→1 (→で試薬使用) 試薬は12錠あればよい。 ○方法2 4000個の容器に1から4000までの番号をふり2進数表記する。最大12桁になる。 1桁目が1である容器全てから1滴ずつ集めたもの、2桁目が1である容器全てから1滴ずつ集めたもの…というように12桁目まで別の入れ物に集め、それぞれに試薬を入れる。 小さい桁から順に左から右へ並べて表記すると _\桁_1_2_3_4_…_12(入れ物) 番号\ _1__1_0_0_0_…_0 _2__0_1_0_0_…_0 _3__1_1_0_0_…_0 _4__0_0_1_0_…_0 _5__1_0_1_0_…_0 _6__0_1_1_0_…_0 _:_____: 2048_0_0_0_0_…_1_(000000000001) 2049_1_0_0_0_…_1_(100000000001) _:_____: 3999_1_1_1_1_…_1_(111110011111) 4000_0_0_0_0_…_1_(000001011111) (容器) 縦で見て「1」となっている容器の液体を1滴ずつ取り、その桁の入れ物に集める。 4000個それぞれにおいて12個の反応の仕方は全て異なるので、異物が入っているものを必ず判断できる。よって12錠。 |