第47回 算数問題 (12月5日〜1月4日)
互いに異なる4つの数から2個ずつ選んで和を作ります。全部で6つできますね。その和を小さい順に
並べると6つの数の間隔がすべて同じになり(**)、またその総和は201となります。
このような4つの数のうち一番小さい数が1であるとき、一番大きい数はいくらでしょうか。
(**) たとえば 6つの数が 3,5,7,9,11,13のように隣り合う数の差が同じということです。
(求める数は和の中で一番大きな数ではありません。もとの数の最大です)
解答
4つの数を小さい順に 1,a,b,cとします。 2つの和は 1+a 1+b 1+c a+b a+c b+c の6種類考えられます。
これらの和が201ですから 同じ数が3回ずつ加えられていることから 1+a+b+c=201÷3=67
a+b+c=66となります。
この6つの数を小さい順に並べると このうち5つは 1+a 1+b 1+c a+c b+c の順になることはわかりますが
a+bの入る場所が 1+bの前か あとか2通り考えられます。
(1) 1+a 1+b a+b 1+c a+c b+c のとき
互いの数の間隔をdとすると
1+b a+b の間隔はa-1 であり dである
1+c b+c の間隔はb-1 であり2dである
1+a a+c の間隔はc-1 であり4dである
ここでa+b+c=66 から 66-3=7d d=9
1+a a+b の間隔が18であるから b-1=18 b=19 よって a=19-9=10 c=19+18=37
(1) 1+a 1+b 1+c a+b a+c b+c のとき
互いの数の間隔をdとすると
1+b a+b の間隔はa-1 であり2dである
1+c b+c の間隔はb-1 であり3dである
1+a a+c の間隔はc-1 であり4dである
ここでa+b+c=66 から 66-3=9d d=7
1+a a+b の間隔が21であるから b-1=21 b=22 よって a=22-7=15 b=22 c=22+7=29