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ツルカメタコ算

人力検索はてなの質問でhttp://q.hatena.ne.jp/1201503091の「ツルカメ算(ツルとカメが合わせて10匹. 足の数は合わせて 28 本. ツルとカメは何匹ずつか)などの問題は求める量を代数に置き換えて解くと、驚くほど簡単に解くことができま.. - 人力検索はてな」に関して。特に、4番目の回答にあったツルとカメとタコ(足8本)とイカ(足10本)と4種類が出てくるものを読んで、思い出したことと考えたことです。


4種類でなく3種類の問題なら前に読んだ記憶があります。そして、変数が増えたので解がもとまらないように思えるが、それでも解が存在する場合があるというのも覚えていました。記憶を元にして、ツルとカメ、そしてタコを使って問題を作成してみます。

  1. ツルとカメ、タコが合わせて6匹、足の数が34本の場合
  2. ツルとカメ、タコが合わせて7匹、足の数が32本の場合


1.の場合は、ツル、カメ、タコの数を求めることが可能です。代数的には変数が3つで、式は2つなので一般には求められません。でもいろいろ数字をいれていくと、確かに問題の条件を満たす解が存在します。
2.については、0匹というのを認めると解が複数存在します。でも、問題文にツル、カメ、タコと名前が出ているので少なくとも1匹はいるだろうと考えると、これまた1つの解が求まります。
こういった問題の場合は、代数で解くのは難しいかもしれません。また無意識のうちに想定している条件、「2.5匹はありえない」ということなどを、具体的に考えるきっかけになるかもしれません。


もちろん解が1つにならない場合もあって、14匹で足が64本とかだといくつもの解が存在します。でも解が1つという決まりがあるわけではないので、それもまたありとすることも出来ます。複数解が存在する場合と、1つしか解が無い場合の条件の違いを考えるのも面白いし、3種でなく4種以上では1つの解にすることは出来ないのかなどといったことも興味深いかなと思いました。
少なくとも各種類が1匹以上と考えれば、それぞれ1匹づつの場合なら何種類だったとしても解は一つ*1になりますが、それではつまらないか。

*1:ツル1匹、カメ1匹、タコ1匹、イカ1匹の4匹で足が24本とか。