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第19回 シーズン2 エピソード9
ぐるぐるワンの作り方(前編)

書籍『数学ガールの秘密ノート/整数で遊ぼう』

この記事は『数学ガールの秘密ノート/整数で遊ぼう』として書籍化されています。

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の部屋

ユーリ「ねーお兄ちゃん! 目、つぶって!」

「三つ、ぶって?」

ユーリ「いきなりバイオレンスですか! メ・ヲ・ツ・ブ・ッ・テ!」

「日本語でお願いしまーす」

ユーリ「……いいから目をつぶるんじゃー!」

「はいはい」

ユーリは中学二年生、従妹いとこだ。 まあ、従妹っていっても、小さい頃からいっしょに遊んでたから兄妹みたいなものだけれど。 ユーリはしょっちゅうの部屋に遊びに来てはおしゃべりしていく。

時計パズル

ユーリ「じゃじゃーん! 目、開けていいよ」

が目を開けると、こんなものが机に置かれていた。

「何この変な機械」

ユーリ「変な機械ってゆーなー!」

「だって変だからね」

ユーリ「これ、時計パズルなんだよ」

「時計パズル?」

ユーリ「そだよん。ほら時計が三つ並んでるっしょ?」

は、三つ並んだ時計を順番に観察する。

三つの時計

「時計といっても、針は一つだし、この左端の時計には数字が二つしかないな」

ユーリ「そこがパズルだよねー。これ《2 の時計》ってゆーんだよ」

2 の時計》

「真ん中にある時計は文字盤に数字が三つあると」

ユーリ「そだね。これは《3 の時計》だよ」

3 の時計》

「そして右端の時計は数字が五つと。これは《5 の時計》かな」

ユーリ「そーそー。ねねね、おもしろそーっしょ?」

5 の時計》

時計パズルを動かす

「確かにおもしろそうだけれど、これでどうやって時間を計るの? 止まってるみたいだけど」

ユーリ「あのね、これって自動で時間を計るんじゃないんだよ。数を数えるの」

「ほほう?」

ユーリ「ほらここにボタンが二つあるじゃん?」

「あるね。リセットRESETカウントCOUNTと書いてある」

ユーリ「リセットボタンを《カチャッ》て押すと、三つの時計の針はこんなふうに全部 0 に戻るの。 時計パズルはここからスタートすんだよ。えっと、パターン 0,0,0 だにゃ」

リセットボタンを押すと、全部 0 に戻る(パターン 0,0,0

「うん、いいよ。それで?」

ユーリはけんめいに時計パズルとやらの説明をしてくれる。 いつもはすぐに《めんどい!》って叫ぶくせに、 こういうときは意外に粘り強いんだな。

ユーリ「そんでね、カウントってボタンを 1 回《カチャッ》って押すと、ほらほら、針が進んだっしょ?」

「なるほど。カウントボタンを押すと、三つの時計の針が同時に 1 だけ進むんだね」

カウントボタンを押すと、三つの時計の針が 1 進む(パターン 1,1,1

ユーリ「ほらほら、お兄ちゃん。よく見なきゃだめだよ」

今日のユーリはちょっと先生っぽいしゃべりかただな。 先生っぽいというか……いつものの話し方みたいだ。

「はいはい。見てますよ。ユーリ先生」

ユーリ「針はどんなふーに進んだかわかる?」

「三つの時計の針が全部 1 ずつ進んで、 1 が並んだね。パターン 1,1,1 になった」

ユーリ「カウントボタンをもっかい押したらどーなると思う?」

「そりゃ、全部 1 ずつ進むだろうね」

ユーリ「やってみよー! 《カチャッ》」

パターン 0,2,2

「そらね。全部 1 ずつ進んだ。お兄ちゃんの言った通りだよ。パターン 0,2,2 になった」

ユーリ「確かにそーなんだけど、《2 の時計》の針は 0 に戻ったっしょ? だから、 《針は進んでも数が大きくなるとは限らない》のが重要ポイント。はい、ここ試験に出ます」

「なに言ってるんだよ」

ユーリ「へへー」

「でも、確かにそこは大事だな。ねえ、ユーリ。お兄ちゃんにもカウントボタン押させてほしいな」

ユーリ「いいよん」

はカウントボタンを《カチャッ》と押す。針がまた 1 ずつ進んだ。 《2 の時計》の針は 1 になり、《3 の時計》の針は 0 に、そして《5 の時計》の針は 3 になった。 パターン 1,0,3 だ。

パターン 1,0,3

「これはなかなか…楽しいな。《3 の時計》が 0 になった」

ユーリ「だよねー。ぐるっと戻った

さらにはカウントボタンを《カチャッ》と押す。針がまた 1 ずつ進んだ。 《2 の時計》の針は 0 になり、《3 の時計》の針は 1 に、そして《5 の時計》の針は 4 になった。 パターン 0,1,4 だ。

パターン 0,1,4

「ここでさらにもう一回押すと、《5 の時計》が 0 になるな。《カチャッ》」

ユーリぐるっと戻ったねー」

パターン 1,2,0

はボタンを《カチャッ》と押す。針がまた 1 ずつ進んだ。

「ふむ。今度は左の時計二つが 0 を指すと……」

パターン 0,0,1

ユーリ「はい! お兄ちゃん、そこでストップしてねー」

「どうして?」

ユーリ「お兄ちゃん、ここまで何回押したか覚えてる?」

「え?  5 回、いや、 6 回か。うん、 6 回だ」

時計パズルの問題

ユーリ「はい、それではここで時計パズルの問題でーす」

時計パズルの問題

リセットボタンを押すとパターン 0,0,0 になります。

ここからカウントボタンを何回押せば、目的のパターン 0,2,4 になるでしょうか。

「なるほど。ぱっと見にはわからないな」

ユーリ「ほれほれ、カウントボタン押さないでもわかるかにゃ?」

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(2013年3月8日)

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この記事は『数学ガールの秘密ノート/整数で遊ぼう』として書籍化されています。

書籍化にあたっては、加筆修正をたくさん行い、 練習問題や研究問題も追加しました。

どの巻からでも読み始められますので、 ぜひどうぞ!

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結城浩(ゆうき・ひろし) @hyuki


『数学ガール』作者。 結城メルマガWeb連載を毎週書いてます。 文章書きとプログラミングが好きなクリスチャン。2014年日本数学会出版賞受賞。

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