かず4~5年(2017/9/5,12)

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。