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・11年3月

「コマ大数学科」に挑む・11年3月

最終更新日2011年5月25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。

「2011年3月コマ大ダイジェスト前半(3/2〜3/9)」
「2011年3月コマ大ダイジェスト後半(3/16〜3/30)」

ご意見がありましたらtfujisaki2006@yahoo.co.jpまでお願いします。


「2011年3月コマ大ダイジェスト前半(3/2〜3/9)」

「一本の糸 (3/2)」  今回の問題は京都大学の過去の入試問題をアレンジしたもの。

問題:長さ1の一本の糸を2つに切って、円と正方形を作る。このとき円と正方形の面積の 和が最小となるの2本の糸の長さの比を求めなさい。

 オープニングでは「2011はセクシー素数」ということからセクシーな(?)話で始まった。コマ大の検証は東京スカイツリーの御膝元、墨田区周辺で検証。様々な人に糸を切っていただき円と正方形を作り、面積が最小のものを探した。今回は計算勝負ということで東大生チームもマス・ポヌペアも式を出して計算を進めた。マスは計算はポヌさん任せである。

コマ大チーム円:正方形=8:17検証の結果。
マス・ポヌペア円:正方形=π/4:1 面積の和を式で表して
最小値を計算
東大生チーム円:正方形=π:4面積の和を式で表して
最小値を計算

正解…円:正方形=π:4 東大生、マスチーム正解!!

 今回の問題はコツコツと計算をしなければいけないようです。


 今回のコマ大フィールズ賞は早々と答えた東大生チームに渡った。ちなみに私は解けました。マス曰く「もう少し難しい問題がいい」…


「回文数(3/9)」  「回文数」とは 101 や 24642 のように逆から書いても変わらない数のこと。で、問題。

問題:2ケタの数を逆に書いた数とその数自身を足していく。この計算を繰り返し、 回文数になるまで続ける。回文数になるまでの回数が最も多い2ケタの数を求めなさい。
( 11 のようにすでに回文数になっている2ケタの数も少なくとも一回は計算をする)

 東大生チームは小橋・岡本ペア。二人とも就職先が決まったため、次回で卒業。コマ大の検証は実際に2ケタの数を問題の通りに足していく。2人が対決形式で計算を行い、先に回文数になったほうに罰ゲーム。罰ゲームは色々あったみたいだが「シアツマツアシ(指圧待つ足)」という足つぼ罰ゲームが中心になってしまった。

 東大生チームもマス・ポヌペアもひたすら計算をしていく。足し算の筆算が三角形のように広がっていった。

コマ大チーム99検証の結果。
6回で終了。
マス・ポヌペア89、98 繰り上がりが多いと思う
数から計算。
東大生チーム89、9810の位と1の位の和で
場合分けして調べた。

正解…89、98 東大生、マスチーム正解!!

マスは最初に「89」を思いつき、計算が終わらないうちに時間が来た様子である。東大生チームのように場合分けをすると正解を導くことができる。

10の位と1の位の和を考える。

 和が9以下である時、1回の計算で回文数になる。
 例: 14 + 41 = 55, 35 + 53 = 88

 和が10、12、13である時、2回の計算で回文数になる。
 例: 46 + 64 = 110, 110 + 011 = 121
    57 + 75 = 132, 132 + 231 = 363

 和が11である時、1回の計算で回文数になる。
 例: 29 + 92 = 121

 (以下計算結果のみ表示)
 和が14である時、3回の計算で回文数になる。
 例: 68 → 154 → 605 → 1111

 和が15である時、4回の計算で回文数になる。
 例: 68 → 165 → 726 → 1353 → 4884

 和が16、18である時、6回の計算で回文数になる。
 例: 79 → 176 → 847 → 1595 → 7546 → 14003 → 44044
    99 → 198 → 1089 → 10890 → 20691 → 40293 → 79497

で、和が17である 89, 98 の場合を計算していくと…

  98 → 187 → 968 → 1837 → 9218 → 17347 → 91718
→ 173437 → 907808 → 1716517 → 8872688 → 17735476
→ 85189247 → 159487405 → 664272356 → 1317544822
→ 3602001953 → 7193004016 → 13297007933
→ 47267087164 → 93445163438 → 176881317877
→ 955594506548 → 1801200002107
8813200023188

…というわけで24回計算して、回文数が出てくる。コマ大フィールズ賞は証明がしっかりしていた東大生チーム。私もマスと同じように最初「98」を選んで計算を続けていき「多分これ以上長く続くものはないだろう」ということで「89,98」を選んだ。


「2011年3月コマ大ダイジェスト後半(3/16〜3/30)」

「楕円 (3/16)」
 東日本大震災後の余震があったため、この日の放送は20分遅れとなっていた。というわけで録画できた10分程度しか見ることができなかった。

問題:長径が6、短径が4の楕円に内接する三角形の面積の最大値を求めなさい。

東大生チームは秒殺ペア。しかしいつもの「伊藤」理恵さんが留学のためお休み。年末のスペシャルで登場した「伊藤」麻里江さんが再び登場した。
 コマ大の検証で向かったのは、番組の構成作家が経営する茶屋。しかしまったく売れないから助けてほしいと宣伝をお願い。そのついでに粘土でつくられた楕円を使い、三角形の面積の最大値を探していった。
 年末のスペシャルで秒殺ペアに勝った、という伊藤さん。さすがに今回も早々と答えを出した。ちなみに年末のスペシャルは見ていません。私が見ることができたのはここまで以降は
こちらを参考にしました。

コマ大チーム14gアタルが円から正三角形を
切りだし、重さを量った。
マス・ポヌペア9√3/2 円に内接する正三角形の
考え、それを横に伸ばした。
東大生チーム9√3/2円に内接する正三角形の
考え、それを横に伸ばした。

正解…9√3/2 マス・ポヌペア、東大生チーム正解

 見事に解法を見つけ出した2組。しかし「秒殺」を超えた「瞬殺」を見せた東大生チームにコマ大フィールズ賞が渡った。では解説。


「箱 (3/23)」

問題:縦4cm、横6cm、厚さ1cmの箱を使って長さ
24cmの長さを作図しなさい。

 先週に続きコマ大の検証は構成作家が経営する茶屋。ヒット商品を作ろうということで、辛子入りもちを作った。コマ大チームと一緒に来た東大生チーム岡本さんが試食したが感想は×。そんな茶屋で問題を解く。考えた解答は「箱に砂を入れて、それを幅1cmの溝に入れる」という方法。  東大生チームは箱を切ったり、思い切り折ったりしたら箱がピョ〜ンと飛んで行ってしまった。ま、どうにか答えが出た模様です。

 三者三様の答えだったが、全員正解ということ。今回の問題はネット上で投げかけたところ「影で24cmを計る」や「箱を落として落ちる時間で長さを計る」などの奇抜な解答があった。コマ大フィールズ賞は3組の中で奇抜だった(?)東大生チームに渡った。
 私の解答はマスと同じように箱の辺を使って「4+6+4+6+4=24」「4+1+4+1+4+1+4+1+4=24」という解答を考えていた。


「卒業試験 Part2 (3/30)」
 小橋・岡本ペアが晴れてコマ大を卒業。ということで今回は卒業試験。

問題:図のような鈍角三角形をなるべく少ない鋭角三角形で分割しなさい。

 コマ大の検証は鎌倉の海岸で砂の上に鈍角三角形を描いて答えを探す。ここで登場したのは東大生チーム岡本さん。卒業の記念にということで一度は着たかった「コマ大ジャージ」にお笑いの基本「ゴムパッチン」を受けた。ちなみにパートナーの小橋さんは卒業が危ないということで検証に参加できず。

 今回スタジオで問題に挑んだのはマス・ポヌペアと小橋さん一人。お互いに答えを出すことができました。

 今回のコマ大フィールズ賞は有終の美を飾った東大生チーム。無事卒業…と思ったら、コマ大チームから最後の洗礼、「コマ大ジャージ」と「ゴムパッチン」を受けた。ちなみに今回も登場したあの茶屋も卒業となったようです。


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・11年3月