バランス鶏肉部位カナ虫食い算(by jijiさん)
下のバランス虫食い算を解いてください。
三つの天秤がそれぞれA、Bの2点で接触し、この状態で全体として釣り合っています。
三つは、それぞれ単独でバランスしているかもしれませんし、そうでないかもしれません。
互いに影響しあっている場合のバランス式の計算例は下に示します(必要ないでしょうけど)。
各天秤における覆面式は、通常の覆面算と同じく同文字には同数字、異文字には異数字が入りますが、異なる天秤間には文字間の関係はありません。その他のルールは同藤(^-^;)です。

(見えにくくてごめんなさい。上の画像をクリックすると、フルサイズで表示されます。)
(バランス式の例)

左の天秤:右辺-左辺=8×2-(1×3+3×2)=7
右の天秤:7×3+A×2+B×1=C×1+D×2+…
1)中央の天秤式(覆面算)を解く。二つの解がある。
2)互いの天秤が影響し合っていることを確認するため、左右の天秤がそれぞれ自己バランスしていないことを確かめる。
3)中央の天秤のバランスから、A点とB点にくる数字の組み合わせ(A,B)を考える。
4)左右の天秤式およびバランス式より、(A,B)の組み合わせの条件を絞り込む。
5)4)で絞り込んだ(A,B)の条件を実際に当てはめて左右の天秤式を解く。
左の天秤式:440=91+349
中央の天秤式:5984=68×88
右の天秤式:992=1078ー86
(解き方)
------------------------- 【1】中央の天秤式を解く ------------------------- 天秤式:[テバモト=キモ×モモ]において、 モ×モの一の位がトなので、モ≠1,5,6は明らか。そこで モ×モ=Aト …………(1-1) モ×キ=BC …………(1-2) とおいて、途中の計算も含めて縦書きにすると、 キモ ×)モモ ―――― Aト BC Aト BC ――――― テバモト ↑ (あ) (モ,ト)=(2,4),(3,9),(4,6),(7,9),(8,4),(9,1) この組み合わせのどれかなので、それぞれ検討する。 (モ,ト)=(2,4)のとき:(1-1)より、A=0。 (あ)より、A+C=C=8。(1-2)より、キ≠4(=ト)なので、キ=9。 実際に92×22を計算して、92×22=2024。テ=モで、×。 (モ,ト)=(3,9)のとき:(1-1)より、A=0。 (あ)より、C=4。よって(1-2)より、キ=8。83×33=2739 から、テ=2、バ=7となり、○。(解その1) (モ,ト)=(4,6)のとき:(1-1)より、A=1。 (あ)より、A+C=8 従ってC=7。(1-2)を満たすキはなく、×。 (モ,ト)=(7,9)のとき:(1-1)より、A=4。 (あ)より、A+C=8 よってC=4。(1-2)より、キ=2。 27×77=2079。テ=キで、×。 (モ,ト)=(8,4)のとき:(1-1)より、A=6。 (あ)より、A+C=14で、C=8。(1-2)より、キ=1または6。 18×88=1584なので、キ≠1。 68×88=5984は、テ=5、バ=9で、○。(解その2) (モ,ト)=(9,1)のとき:(1-1)より、A=8。 (あ)より、A+C=8または18。よってC=0(もちろんC≠10)。 (1-2)を満たすキはなく、×。 以上より、テバモト=キモ×モモは、下のどちらかになる。 2739=83×33 …………(C-1) 5984=68×88 …………(C-2) (C-1)のバランス式: 左側=2×4+7×3+3×2+9×1=44 右側=8×1+3×2+3×4+3×5=41 従って、左側が+3。 (C-2)のバランス式: 左側=5×4+9×3+8×2+4×1=67 右側=6×1+8×2+8×4+8×5=94 従って、右側が+27。 ------------------------------- 【2】天秤の相互作用を確認する ------------------------------- 左の天秤式:[ササミ=カワ+トサカ]のバランスで確認することにする。 十の位の和:カ+サ→サより、カ=9が決定。縦書きにすると 9ワ +)トサ9 ―――――― ササミ ワ=ミ+1 …………(2-1) サ=ト+1 …………(2-2) も明らか。ト≠0なので、 2≦サ≦8、0≦ミ≦7 …………(2-3) がいえる。バランスは、 左側:サ×5+サ×4+ミ×3+9×1、 右側:ト×2+サ×3+9×4 で、まとめると 左側=9サ+3ミ+9 右側=3サ+2ト+36 右側がAだけ重いとすると、等号で結んで整理して、 A+6サ+3ミ=2ト+27 (2-2)より、トを消去すると、 4サ+3ミ=25-A …………(2-4) この式で、A=0とA=27の場合を検証する。 [A=0のとき]: このとき、左天秤は自己バランスし、(C-1)より右と中央の天秤が相互に 作用し合ってバランスしていることになる。 4サ+3ミ=25で、ミは奇数になり、(2-3)より、ミ=1,3,5,7の どれか。従って(ミ,サ)の組み合わせは、(ミ,サ)=(3,4)か(7,1)の どちらかだが、同じく(2-3)より、(ミ,サ)=(3,4)になる。 しかし、(2-2)より、ト=2、従ってト=ミとなり、×。 [A=27のとき]: このときには、(C-2)より左と中央の天秤が相互バランスで、右の天秤が 自己バランスをしていることになる。 (2-4)より、4サ+3ミ=-2となり、(2-3)を参照するまでもなく、×。 以上のことから、3つの天秤はそれぞれ互いに作用し合っている、つまり A,Bそれぞれの位置にプラスの数値が入ることが分かる。 以降、AとBの位置に入る数の大きさを、それぞれA,Bとする。 -------------------------------------------------- 【3】中央の天秤をバランスさせるA,Bの組み合わせ -------------------------------------------------- (C-1) 2739=83×33の場合: 左側がもともと+3なので、バランスするには、5A+3=6Bとなる。 移項し3で括ると、5A=3(2B-1) すなはち、Aが3の倍数、 (2B-1)が5の倍数。よって(A,B)は、 (A,B)=(3,3),(9,8),(15,13),…… …………(3-1) (C-2) 5984=68×88の場合: 右側がもともと+27なので、バランスには、5A=6B+27。 3で括り、5A=3(2B+9)で、同様にAが3の倍数で (2B+9)が5の倍数。よって、 (A,B)=(9,3),(15,8),(21,13),…… …………(3-2) -------------------------------------- 【4】左右の天秤からA,Bの条件を絞る -------------------------------------- [右の天秤式からBを絞る] カワ+セセリ=テバナカとして、セ単独での繰上がりから、 セ=9、テ=1、バ=0がいえる。縦書きにすると カワ +)99リ ―――――― 10ナカ カ≠ナなので一の位は繰り上がらないことと、十の位から カ=ワ+リ …………(4-1) ナ=カ-1 …………(4-2) そして、2+3≦ワ+リ、また、カ≦8なので、 2,3≦ワ,リ≦5,6 …………(4-3) 99リ=10ナカ-カワ の形にに戻すと、バランスは 左側:9×5+9×4+リ×3+1×1=3リ+82 右側:ナ×1+カ×2+カ×4+ワ×5=ナ+6カ+5ワ 左がBだけ重いので、B=左側-右側、すなはち B=3リ+82-(ナ+6カ+5ワ) (4-1)と(4-2)を代入、移項・整理して B=83-4(リ+3ワ) …………(4-4) これから少なくとも B=奇数 がいえる。 [左の天秤式からAを絞る] (2-4)から、A=25-(4サ+3ミ) …………(4-5) (2-3)から、サとミの最小値はそれぞれ、サ=2,ミ=0 よって A≦25-(4×2+3×0)=17 また、【3】より、(C-1),(C-2)どちらにしてもAは3の倍数 なので、結局、A≦15 がいえる。 前出 (3-1)と(3-2)のうち、B=奇数でこれを満たすのは、 (A,B)=(3,3),(9,3),(15,13)の3つのみ。 以下、これらを検証する。 ------------------------------------------ 【5】A,Bを決定し、左右の天秤式を求める ------------------------------------------ (A,B)=(3,3)のとき: (4-5)より、3=25-(4サ+3ミ) 従って、4サ+3ミ=22 (2-3)の範囲でこれを満たす(サ,ミ)の組は、(サ,ミ)=(4,2)のみ。 (2-1),(2-2)に代入すると、ワ=トとなるので、×。 (A,B)=(9,3)のとき: [左の天秤] (4-5)より、9=25-(4サ+3ミ) 従って、4サ+3ミ=16 2≦サでこれを満たす(サ,ミ)は、(サ,ミ)=(4,0)のみ。 (2-1),(2-2)に代入し、ワ=1、ト=3を得る。よって、左の天秤式は 440=91+349 に決定する。 [右の天秤] B=3を(4-4)に代入して、3=83-4(リ+3ワ) 従って、リ+3ワ=20 (4-3)の範囲でこれを満たす(リ,ワ)は、(リ,ワ)=(2,6)のみ。 (4-1)および(4-2)に代入して、カ=8、ナ=7。よって、右の天秤式も 992=1078-86 に決定する。 [中央の天秤] (A,B)=(9,3)の時点で自動的に、(3-2)より、式(C-2)の 5984=68×88 に決定している。 これらが解の組み合わせで、以下は唯一解の検証。 (A,B)=(15,13)のとき: (4-5)より、15=25-(4サ+3ミ) 従って、4サ+3ミ=10 (2-3)から 2≦サ なので、これを満たす(サ,ミ)の組はない。 これで解は上の一組しかないといえる。(終)


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