与えられた金額(600,000,000, 3,000,000, 100,000, 10,000, 100)に対する本数を決定し、期待値が210になるように設定する問題です。

算数期待値方程式整数解
2025/7/14

1. 問題の内容

与えられた金額(600,000,000, 3,000,000, 100,000, 10,000, 100)に対する本数を決定し、期待値が210になるように設定する問題です。

2. 解き方の手順

各金額に対応する本数をそれぞれ a,b,c,d,ea, b, c, d, e とします。期待値は、各金額にその本数をかけたものの合計を、本数の合計で割ったものです。今回は、本数の合計で割る必要はありません。
期待値が210になるように、以下の式を立てます。
600000000a+3000000b+100000c+10000d+100e=210600000000a + 3000000b + 100000c + 10000d + 100e = 210
この方程式を満たす a,b,c,d,ea, b, c, d, e を求める必要があります。ただし、問題文から、a,b,c,d,ea, b, c, d, eは正の整数である必要はなく、0を含む整数でも良いことが分かります。
簡単な解の一つを見つけるために、a,b,c,da, b, c, d を0と仮定します。すると、
100e=210100e = 210
e=2.1e = 2.1
この解は、整数ではありません。
次に、a,b,ca, b, c を0と仮定します。すると、
10000d+100e=21010000d + 100e = 210
10000d=210100e10000d = 210 - 100e
e=1e = 1と仮定すると、
10000d=21010010000d = 210 - 100
10000d=11010000d = 110
d=0.011d = 0.011
この解も、整数ではありません。
次に、a,ba, b を0と仮定します。すると、
100000c+10000d+100e=210100000c + 10000d + 100e = 210
c=0c = 0とすると、10000d+100e=21010000d + 100e = 210となります。
d=0d=0とすると、100e=210100e=210となり、e=2.1e=2.1で整数解ではありません。
d=0.02d=0.02e=0.1e=0.1とすると100000.02+1000.1=200+10=21010000 \cdot 0.02 + 100 \cdot 0.1 = 200 + 10 = 210となり、期待値は210210を満たしますが、本数は整数である必要があります。
600000000a+3000000b+100000c+10000d+100e=210600000000a + 3000000b + 100000c + 10000d + 100e = 210
a=0,b=0,c=0,d=0a=0, b=0, c=0, d=0とすると、100e=210100e=210となり、e=2.1e=2.1で条件を満たしません。
a=0,b=0,c=0,e=0a=0, b=0, c=0, e=0とすると、10000d=21010000d = 210となり、d=0.021d=0.021で条件を満たしません。
a=0,b=0,d=0,e=0a=0, b=0, d=0, e=0とすると、100000c=210100000c = 210となり、c=0.0021c=0.0021で条件を満たしません。
a=0,c=0,d=0,e=0a=0, c=0, d=0, e=0とすると、3000000b=2103000000b = 210となり、b=0.00007b=0.00007で条件を満たしません。
b=0,c=0,d=0,e=0b=0, c=0, d=0, e=0とすると、600000000a=210600000000a = 210となり、a=0.00000035a=0.00000035で条件を満たしません。
簡単な解として、以下のようにも考えられます。
e=210/100=2.1e = 210/100 = 2.1となるような整数解は存在しません。
もし、問題が「期待値が *約* 210になるように本数を決めなさい」だった場合、例えば、e=2e = 2 とすれば、期待値は 1002=200100 \cdot 2 = 200 となり、近い値になります。

3. 最終的な答え

正確に期待値が210となるような整数の本数は存在しません。期待値を約210とするならば、e=2e=2 とすれば期待値は200となります。

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