数学とクイズでくつろいで数学の部屋「コマ大数学科」に挑む「コマ大数学科」に挑む・10年10月

「コマ大数学科」に挑む・10年10月

最終更新日2010年11月2日

フジテレビで深夜に放送されている「コマ大数学科」の問題に解く様子をご紹介します。数学をやってきたので簡単に解ける…と思ったものの…その奮闘振りをお楽しみに。なお、福岡での放送は二週間遅い模様です。そこら辺はご勘弁を。

「SUGA QUEST 前半(10/13)」
「SUGA QUEST 後半(10/13)」

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「SUGA QUEST 前半(10/13)」

 今回は1時間のスペシャル版。コマ大メンバーが総出演である。今回の内容は以下の通り

 コマ大に「数学大魔王ナカムラー」が現れ、吉田プロデューサーを石にしてしまった(みたい) これではコマ大の危機!(みたい)そこで勇者マス北野と東大生7人の女神が危機を救うために 戦うこととなった。

 3つのステージに立ちはだかる数学モンスターそして3人のボスから出される問題に挑み、 答えられなければ戦いは終わる。さらに コマ大はナカムラーに乗っ取られ 「あきらのコマ大数学科」となってしまう。最後の数学大魔王ナカムラー まで倒して吉田プロデューサーを助けることができるのか?

中村先生、大変だな〜〜

単に全員力を合わせて問題を解いていく、ということです。コマ大チームは日ごろの待遇の悪さからナカムラーの手下として邪魔をする(みたい)

 まずお台場にある「リスーピア」が第1ステージ。この施設は数学をはじめ化学、物理を遊んで学べるアトラクションが並んでいる。 ボス登場の前にコマ大チームから出題されたものは「エマープ素数」の問題…エマープ素数って何?

エマープ (emirp) 素数…素数の中で数字を逆に書いても素数になる数のこと。
たとえば「13と31」「37と73」などがエマープ素数である。
「emirp」は「prime:素数」を逆にしたもの。 ただし、逆に書いても同じになる素数(101など)は含まれない。

問題:3ケタのエマープ素数を3つ答えなさい。

解答は5分以内に数字の書かれたピンポン球をストローで吸い上げて移動させ3ケタの数字を作る、 という今時お正月の特番でもしないような形式である。しかし、7人の女神たちはマスを置き去りにして 大はしゃぎ。 一応作戦は立て2つのエマープ素数を見つけたものの、3個目を見つけることができずタイムアップ となった。調べたところ3ケタの素数143個のうちエマープ素数は14組(28個)しかない。

3ケタのエマープ素数:

(107, 701), (113, 311), (149, 941), (157, 751)
(167, 761), (179, 971), (199, 991), (337, 733)
(347, 743), (359, 953), (389, 983), (709, 907)
(739, 937), (769, 967)

以上14組

正直に話すとこの 「エマープ素数」という言葉は知らなかった。私は頭の中で「113」を思いつく程度で後は確認の しようがなかったため、テレビを楽しむことにした。

 この問題をクリアできなかったためマスチームから小橋さんがさらわれてしまった!!マスと6人の女神で 戦うことができるのか?このステージのボスはすっかりおなじみになった「東京大学奇術研究会」OB鈴木さんと渡辺さん。 パーティーグッズの悪魔の衣装を着け、まずはトランプの手品を披露。2枚のカードから現れたジョーカーを 使って「ババ抜き」の問題を出題。

問題:A,Bの2人でババ抜きをします。2人の手札は 以下の通り

Aはハートの1〜13とジョーカーの14枚
Bはスペードの1〜13の13枚

始めにBがカードを引くとき、 Aが勝つ確率を求めなさい。

ん〜、難しい

おそらく漸化式を使って解くんだろうな、というのは分かるがどう考えればいいのだろうか。そんなときに ヒントをもらえるチャンスが訪れた。バスケ部の伊藤さんがフリースローに挑戦。3回のうち成功した回数だけ ヒントがもらえる。この挑戦に伊藤さんは2回成功。ということでヒントは2つ。ヒントを出すのは 「マス1グランプリ初代王者」現役東大生の西本さん。 ヒント3はマスチームには出されませんでしたが、放送では出されました。

ヒント1:数字が1種類の場合から考える。
ヒント2:1〜13の時の確率は1〜11のときの確率から求まる。1〜11の時の確率は1〜9のときの確率から求まる。
ヒント3:ジョーカーを持っているほうが不利。

ん〜、やっぱりわからない。

一応それなりの式を作ってはみたが、おそらく違う。ここでマスのひらめきが発揮。2,3のアドバイスの後、東大生が 計算を始める。中でも衛藤さんはおなじみの秒殺とはいかないが、計算用紙の端の端まで使って計算。 一方さらわれた小橋さんは…ひとしきりの小芝居の後、ちゃっかり計算をしていた。小橋さんから「ババ以外は すべて同じカードと考える」と更なるヒント。 私はすっかりあきらめたが、マスと東大生が答えを出すことができた。

全員の答え…7/15!

みごと正解!

解説は…今回も非常にややこしいため別のページでお見せします。
こちらをご覧ください。竹内先生が解説をしていたがこのとき私は理解しきれず「ぽか〜〜ん」と見ていた。

 見事ボスを倒し、小橋さんも復活。かくして次のステージへ。次はとある「算数道場」へ。ここは小学生に算数専門の授業を行い、数学オリンピックの出場者を生み出した実績もある。ここではその小学生チームとマスチームが対決した。

問題:1,2,5,8の4種類の数字を使い、答えが0,1,2… となる計算式を0から順に求めなさい。計算式には+、−、×、÷ とカッコ()のみ使うことができる。

 リレー方式で答えが0,1,2…になる計算式を作っていき、5分間で多く式を作ったチームが勝ちになる。 まず小学生チームは13個だった(答えが12である式まで作った)マスチームは13個を超えることができるのか?
 リレー方式で式を見つければよいため、事前に自分が順番のときの式を考えて順調に進んだ。しかし山田さんが答えが 「7」になる式を見つけられずパス。これで順番が一つずれてしまった。この後もパスが続き、5分間の間に12個 (答えが11である式まで作った)で終了。ちなみに私は答えが「3」 になる式が見つけられず敢え無く敗退となった。

 残念ながら小学生チームに敗れてしまったマスチーム。 今度はマスチームから山田さんが さらわれてしまった…山田さんの運命はいかに?そして数学大魔王ナカムラーを打ち崩せるか?

今回、難しいよ…

後半に続きます。


数学とクイズでくつろいで数学の部屋「コマ大数学科」に挑む「コマ大数学科」に挑む・10年9月


「SUGA QUEST 後半(10/13)」

 またも一人がさらわれてしまったマスチーム。これでボスを倒すことができるのか?ここでのボスは 算数道場の塾長。悪魔の衣装を着け、授業で使われるホワイトボードを背に迫真の演技で出題。

問題:正5角形をはさみで切って、正方形になるように並べ替えなさい。

ま〜シンプルな問題

 ここでもヒントをもらえるチャンスが到来!岡本さんがリンゴの皮をむき、皮の長さが10cmごとにヒントがもらえる。 結果は20cmちょっとむくことができ、ヒントは2つとなった。ここでヒントを出すのは以前「一小刀問題」で秒殺で答えを 出した切り絵作家「桜まあち」さん。出されたヒントは以下の通り。

ヒント1:正方形は図の点線部が一辺になるように並べ替えられる。
ヒント2:まず対角線に沿って切る。

マスチームは各自が正五角形の紙にハサミを入れ正方形を作ろうとする。正方形らしい形はできるが正方形はできあがらない。 一方さらわれた山田さんは…やっぱり正五角形の紙にハサミを入れていた。そこでマスチームに教えられなかった ヒント3を伝えた。

ヒント3:図のように平行四辺形を作る。

このヒントでマスチームは一気に答えを出した。私は答えにたどり着くことはできなかった。やっぱり紙が無いと難しいな…正解は以下の通り

 この正解で山田さんが復活。いよいよ数学大魔王ナカムラーとの戦いとなった。それにしても「大魔王」の名にふさわしくない いつも通りの中村先生。行きつけの和菓子屋で葛もちを食べ、マスチームと対戦の準備を整える。最後の戦いの問題はこちら。

問題:1辺が6の正三角形ABCの紙を頂点Aが辺BCに付くように折ります。
 AD=7/2のとき、CFの長さを求めなさい。

小さなボードに書かれた問題だから見えにくかったが問題の内容は大体理解できた。ここでヒントがもらえる最後のチャンスが到来。 ポヌさんが何の絵を描いているかを他のメンバー当てるというクイズに挑む。ここで力を発揮したのはマス北野。やはり長年ペアを組んだだけに(?)3問の答えを出した。というわけで3つすべてのヒントをもとに問題に挑むマスチーム。ヒントは賢者役の竹内先生から。

ヒント1:DからBCに垂線をひく。
ヒント2:三角形DBEに三平方の定理を使う。
ヒント3:三角形の相似を使う。

私は問題を見て「これは解けるかも」と思った。今回さっぱり解けなかったので最後だけでも正解を出したい。ヒントが出されたがそれとは別の方法で答えを出そうとしていた…

ん?なんか違う…

どこかで計算を間違えているようである。考えている間に番組は途中CMが入ったが、その間もずっと考えていた。改めて見返すとCMの時間が普段の放送より長かったが、そんなことを感じることなく考え続けていた。
 ここで再び、マスが求め方を伝えて東大生が計算をする手順を行った。おそらく東大生は全員解き方が分かっていたようで各自で計算をしていた。さて数学大魔王を打ち崩す答えは見つかったのか!

全員の答え…16/5!

今回もみごと正解!

かくして数学大魔王およびダンカン他を打ち崩しコマ大に平和が戻ってきた…

 さて、肝心の解法です。ここでは私が進めて途中で間違えてしまった方法で解いてみます。実は3つのヒントのうち、 ヒント3だけを使えば解くことができます。

私は辺の比の順番を間違えてしまったため、答えを出すことができなかった。かくして私は5組のモンスター相手に

全敗!

以後精進いたします…


数学とクイズでくつろいで数学の部屋「コマ大数学科」に挑む「コマ大数学科」に挑む・10年9月