3つの目盛りがついた卵を数える機械があります。初期状態は「000」です。 - Aの目盛りは卵が1個入るごとに1つ動きます。 - Aの目盛りが1周するとBの目盛りが1つ動きます。 - Bの目盛りが1周するとCの目盛りが1つ動きます。 2回目に「112」を指したとき、数えた卵の数を求めます。
2025/4/6
1. 問題の内容
3つの目盛りがついた卵を数える機械があります。初期状態は「000」です。
- Aの目盛りは卵が1個入るごとに1つ動きます。
- Aの目盛りが1周するとBの目盛りが1つ動きます。
- Bの目盛りが1周するとCの目盛りが1つ動きます。
2回目に「112」を指したとき、数えた卵の数を求めます。
2. 解き方の手順
まず、1回目に「112」を指すまでに何個の卵が必要かを考えます。
「112」を指すとき、Aは「2」、Bは「1」、Cは「1」を指しています。
- Aの目盛りが2を指すということは、卵が2個入ったということです。
- Bの目盛りが1を指すということは、Aの目盛りが1周(4個)を1回動いたということです。つまり個の卵が入ったことになります。
- Cの目盛りが1を指すということは、Bの目盛りが1周(4個)を1回動いたということです。つまり個の卵が入ったことになります。
したがって、1回目に「112」を指すまでに 個の卵が必要です。
次に、2回目に「112」を指すまでに必要な卵の数を考えます。これは、1回目に「112」を指すまでに必要な卵の数に、A,B,Cの目盛りが一周してから「112」を指すまでに必要な卵の数を足したものです。つまり、A,B,Cが1回目に112を指した後、Aの目盛りが4を指し、Bの目盛りが1を指し、Cの目盛りが1を指すためにはさらに
2 + 4 + 16 = 22 個の卵が必要となります。
ただし問題文では「2回目に下のように『112』をさしたとき」とあるので、1回目の112を指した状態からAの目盛りが一周してBの目盛りが1つ進み、Bの目盛りが一周してCの目盛りが1つ進んだ後、さらにAが2、Bが1、Cが1進む必要はありません。
1回目に「112」を指すのは22個の卵を入れた時です。
問題は2回目に「112」を指すときに何個の卵が入っているかを聞いています。
2回目に「112」を指すということは、1回目に「112」を指してからA,B,Cが一周して「112」に戻る回数を考えます。
Aが一周する(4個)とBが1つ進み、Bが一周する(4個 x 4 = 16個)とCが1つ進みます。Cが一周する(4個 x 4個 x 4個 = 64個)とA,B,Cが0に戻ります。
したがって、A,B,Cが2回目に「000」に戻るのは、22 + 64k 個の卵を入れたときです。
「112」に戻るのは、そこからさらに22個の卵を入れたときなので、22 + 64k + 22 = 44 + 64k 個となります。k=0のときは44、k=1のときは108となります。
このうち、最小の44が答えになります。
したがって、数えた卵は44個です。
3. 最終的な答え
44 個