福西です。
2週通じて、「ハノイの塔」に取り組みました。
まずはハノイの塔を製作しました。
(ものさしを使うことは、小数の勉強です)
さて、できたディスクの山を、「一つのエリアから別のエリアに、そっくりそのまま移し替える」のに、「何手かかるか?」を調べます。
枚数を1つずつ増やしながら、まずは手を動かして考えました。
その経験から自然と、任意の段について成り立つ計算方法について考察しました。
この問題は、2のべき乗(2、4、8、16、32、64…)と深い関係があります。
なぜなら、
1)
1枚の山をAからCに移すこと
=1手
2)
2枚の山をAからCに移すこと
=「上側の1枚の山をまずBに移す」+「底板をCに移す」+「Cの上に、さっきの1枚の山を移す」
=1+1+1
=3手
3)
3枚の山をAからCに移すこと
=「上側の2枚の山をまずBに移す」+「底板をCに移す」+「Cの上に、さっきの2枚の山を移す」
=3+1+3
=7手
このように、次々と(帰納的に)答が見つかっていきます。
4枚なら、
7+1+7=15
5枚なら、
15+1+15=31
です。
1、3、5、7、15、31…という数の列は、それぞれ2、4、8、16、32…から1を引いたものに相当します。
つまり、2×2×2…(2のべき乗)と関係があります。
それを第一週で発見しました。
第二週では、「2の64乗は、何けたの数になるか?」ということを考えました。
その時、以下の事実に注目しました。
2の10乗(2を10回かけたもの)=1024>1000(0が3つ、けたが3つ上がる)
1024を1000で置きかえても、誤差が少ない。
(1024×1024=1048576≒1000000)
2の64乗は、2の10乗が6回と、残り2×2×2×2をかけたものです。
つまり、
実際の値>1000×1000×1000×1000×1000×1000×16
なので、16|000|000|000|000|000|000(20けたの数)
よりは大きいだろう。
でも実際とはそれほど違わないので、
「20けた」という結論が導けます。
(生徒の手計算。それを電卓でも確認しているところ)
来週は、また論理パズルと普通の復習ドリルに戻ります。