福西です。
冬学期最初の授業では、以下の論理パズルをしました。
『ヘルメスのさいころ』
あまりにも運がなくて死んでしまった三人の男A、B、Cがいました。そこで商売と泥棒の神様で、冥界への案内役でもあるヘルメスが、冥界に連れて行く前に、一つ彼らに運試しをさせました。
それは、サイコロを二つ投げ、一番大きい数の出た者が一人だけが、地上に帰ることができるというものです。その結果、三人のサイコロの目は次のような結果になりました。
結果1 三人ともばらばらの数だった。
結果2 ぞろ目を出した者はいなかった。
結果3 二つのサイコロの和(足し算)が奇数だった者はいなかった。
結果4 男Aの二つのサイコロの積(かけ算)は12だった。
結果5 男Bの二つのサイコロの和(足し算)は6以上だった。
結果6 男Cの二つのサイコロの差(引き算)は2以下だった。
結果7 三人のサイコロすべての合計は、20以下だった。
さて、男A、B、Cのだれが地上に帰ることができたのでしょう。
Ta君の解答
まず、Aの二つの数がかけ算で12という条件で、12になるのは(出目が)3と4か6と2の組み合わせがあります。でも、3と4だと合わせて奇数になってしまうので、6と2の組み合わせとなります。(A=8に決定)
次に、男Bの足し算は、奇数の組み合わせは除かれて、(出目は)2と4となります。(実は1と5もありますが、いずれにせよB=6と決定)
補足
(結果3から、出目の合計は2、4、6、8、10、12しかなく、そのうち2と12はゾロでないとできないので×。8はAがすでに使っているから×。さらに10は結果7からありえない(20-18で男Cが2以下の目になってありえないから)。さらに4も結果5から×。よって男Bの出目の合計は6のみ。)
さいごに、結果7から、3人の合計は20以下ということから、(男Cの出目は)3と1の組み合わせとなります。
補足
(出目の合計について、20-男A(8)-男B(6)=6。しかし6は男Bが使っているので、上の補足の議論から、男Cには4のみが当てはまる)
よって、一番大きい数を出したのは、男Aとなります。 A.男A
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Ku君の解答
男Aから~
男Aの数を求めるには、「2×6」か「3×4」しかないし、和が偶数じゃないとダメなので(3+4=7なので)「2×6=」になって男Aは8になる。
男Bから(について)~
そしてのこりは(結果3から、出目の合計は2、4、6、8、10、12しかなく、そのうち2と12はゾロでないとできないので×。8はAがすでに使っているから×。よって)6か4か10がのこる。
そして男Bは6以上とかいてあるので、4はちがう。そして(Bが)10でやったばあい、(条件7からA+B=18、20-18=2≧Cとなるので)男Cは2以下だとかいてあるから(結果2からCは2ではありえず)、(Bは)10ではないので、6になる。
(*「10でやったばあい…矛盾が生じるから10でない」の箇所は背理法を使っていることになります。)
男Cから(について)~
さいごに男Cは合計20(以下)になるようにしないとだめなので、式をかんがえると「3+1」しかないので、男Cは4になる。(なぜなら結果6から1+3、2+4、3+5、4+6か、1+2、2+3、3+4、4+5、5+6になる。そのうち偶数になるのは前者。そして=6はBが、=8はAが使っていて、また=10はA+B+Cが20を越えてしまうから)
(そして男C=4は、1+3の出方があり、それは条件6に矛盾しないので適する)
男Aが地上に帰れる!
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Ke君の解答
まず男Aの数字を求める
まず1~6のうちかけると12になるのを考える。すると「6×2」と「3×4」がある。こんどは×を+にすると「6+2」と「3+4」になり、アンサーは8と7になる。7は奇数なので男A(は)8になる。
(残る出目の合計は)結果1・2・3・4(4は不要)・7からして、4、6、10しかない。
補足
(結果3:2、4、6、8、10、12が○
結果1:8× 結果2:4、12× 結果7:10×)
男Bは(結果5より4ではないので)10か6です。男Aは8で、もし男Bが10だったら、AとBは18。(加えてCの出目の合計が)4と6だったら20以上になる。なのでBは10ではない。
(*ここの背理法は、見事です)
とするとBは6。Cは10だったら(三人の合計は)20より上。つまりCは4。4は(サイコロの目が)1+3(しかない)ので(条件6の)2以下になるので6たっせい!!
なのでB・Cはくやしいが男Aが地上に上がる。
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背理法
「Aである」と仮定して、他の条件(BやC)で矛盾が生じる時、「Aではない」ことが結論できる方法。
みんな脳みその皺がいっぱい増えるような勉強をしていますね。大人が取り組んでもよい頭のトレーニングになります。私の予想では、このクラスのみんなは、中学にあがったら図形の証明問題が好きになるのではないかと思います。このまま、ぐんぐんのびていって欲しいです。
「ヘルメス」と聞いて?と思われた大人の(とくに女性の)方へ。Hermes をフランス語読みすると、エルメスになります。エルメスのロゴが何を表しているかにご注目。ローマ神話ではメルクリウスがこれに相当する神で、英語読みするとマーキュリーですね。蛇足のような補足でした。