積の魔方陣

すべて異なる9つの整数を3行×3列に並べ、縦、横、対角線のどの列をとっても、3つの数字を掛け合わせた積が、すべて1000になるような、「積の魔方陣」を作ってください。

ただし、9つの数のうちの最小の数字は最上段(次のA,B,Cのいずれかの位置)に、最大の数字は最下段(G,H,Iのいずれかの位置)に配置し、かつ、A<Cでなければならないものとします。

A B C
D E F
G H I


ヒント:

まず、1000の約数をすべて書き出してみることです

積の魔方陣」への31件のフィードバック

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  1. 20 1 50
    25 10 4
    2 100 5
    

    ○正解!

    (藤島コメント:はい、今日もまたまた1等賞。しかも0分台!いやはやまったく…)

  2. 20 1 50
    25 10 4
    2 100 5

    ○正解!

    (藤島コメント:はい、2等賞。サンパウロ坂本さんの壁は、ほんとに厚いね)

  3. 答えの書き方は、あんな感じでいいのでしょうか?

    1から9の和の魔方陣と、作る順序はおんなじですね。
    予想は1位でお願いします。

    (藤島コメント:はい、あれでいいですよ。もちろん順位も的中)

  4. 50 1 20
    4 10 25
    5 100 2
    

    ×残念!不正解

    (藤島コメント:あれ、A>Cになっちゃってますよ)

  5. 50 1 20
    4 10 25
    5 100 2
    

    ×残念!不正解

    (藤島コメント:これもA>Cですね)

  6. 順位予想は4位でお願いします。

    (藤島コメント:解答順位としては当たってたんですけどね)

  7. 新PCから解答したので、最初名前欄とメール欄を入れ忘れて投稿してしまいました。
    もったいないことしましたorz

    順位予想は3位でお願いします~。

    (藤島コメント:条件の読み落としが、もっともったいないね。正解なら順位も合ってたのに)

  8. 20  1 50
    25 10  4
     2 100 5
    
    予想6位
    

    ○正解!

    (藤島コメント:はい、4等賞。良い方で、良かったね)

  9. A=20 B=1  C=50
    D=25 E=10 F=4
    G=2  H=100I=5

    昼休みまで持ち越してしまった…

    ○正解!

    (藤島コメント:でも、なんとベスト5なんですよ)

  10. 順位は15位にしておきます。よろしく。

    (藤島コメント:5位は、自分でもびっくりしたでしょう)

  11. A(20)  B( 1) C(50)

    D(25) E( 10) F( 4)

    G( 2) H(100) I( 5)

    これで判りますか?
    順位は、投票が少ないので8位でお願いします。

    ○正解!

    (藤島コメント:なかなかいい読みでしたが、6位でした)

  12. PIPI です。

     20|  1| 50
    ---+---+---
     25| 10|  4
    ---+---+---
      2|100|  5
    

    予想順位 19位

    回答に一番時間がかかったのが、罫線です。。。。

    [解法]
    1000 = 23 x 53

    この素因数を組み合わせてできる、1000の因数
    -の形式で表にする。

    5\2|
    ----+---+---+---+---+
       0|0-0|1-0|2-0|3-0
    ----+---+---+---+---+
       1|0-1|1-1|2-1|3-1
    ----+---+---+---+---+
       2|0-2|1-2|2-2|3-2
    ----+---+---+---+---+
       3|0-3|1-3|2-3|3-3
    

    普通の魔法陣(1-9)を条件通りに並べてみる。(最少は最上段、最大は最下段、A<C)
    6|1|8
    -+-+-
    7|5|3
    -+-+-
    2|9|4
    上記のべき上の表と、数字を組み合わせる。
    なお、上記の組み合わせは1数で1000になってしまう3乗同士を除いて、15組。
    9組は、それぞれ3乗を除いて作ってみる。
    1 => 1
    2 => 2
    3 => 4
    4 => 5
    5 => 10
    6 => 20
    7 => 25
    8 => 50
    9 => 100
    これを普通の魔法陣に当てはめると、回答の様になり、成立。
    ※ 3乗を除いた理由については、もやもやとしたアイディアはあるのですが、決定的な理由までは、思いついていません。
    数学の答案ではないと言うことで、ひらめきもご容赦ください。

    ○正解!

    (藤島コメント:全然悪くないですよ。順位は7位でした)

  13. 
    A=20、 B=  1、 C=50
    D=25、 E= 10、 F= 4
    G= 2、 H=100  I= 5
    
    20   1  50
    25  10   4
     2 100   5
    

    ○正解!

  14.  20   1  50
     25  10   4
      2 100   5
    

      15位

    ○正解!

    (藤島コメント:9位でした)

  15. 20 1 50
    25 10 4
    2 100 5
    
     だいぶ昔、積を16384にする積の魔方陣を、何かで出題したことがあります。
    

    ○正解!

    (藤島コメント:なるほどね。それも面白そう。条件を整えて「読者投稿」の方に掲示しておきますので、しばらくお待ちください)

  16. 20 1 50 25 10 4 2 100 5

    ○正解!

    (藤島コメント:改行がないけど、まあよしとしましょうか)

  17. 20   1   50
    25  10    4
     2 100    5
    

    携帯で送りましたが、改行がちゃんとされているかどうか、よくわかりません。
    朝の時間では難しくて、仕事の合間にとにかく、約数を全部書き出して、真ん中に入る数字を考えて、後は適当に組み合わせました。投票は5だけど、予想は坂本九位でm(__)m

    (藤島コメント:はい、これで完璧ですね。11位でした)

  18. A<Cを見落としていました。訂正いたします。
    20   1 50
    25  10  4
     2 100  5
    
    最初の回答にお目こぼしがないなら予想順位は8位でお願いいたします。
    お目こぼししていただけるなら予想は4位ままでお願いいたします。
    (私以外にも条件を見落としている人が多いと勝手に予想)
    

    ○正解!

    (藤島コメント:いやいや、そこまで甘くはありませんよ。12位でした)

  19. 20   1   50
    25  10   4
    2  100   5
    

    久しぶりに素因数分解をやりました。

    ○正解!

    (藤島コメント:大人なら、たいていそうでしょうね)

  20. A 20 B  1 C 50
    D 25 E 10 F  4
    G  2 H100 I  5
    

    朝の時間で解くことが出来ずorz
    仕事中、のどに小骨が刺さった様な一日でした。

    13位

    ○正解!

    (藤島コメント:でも、予想順位的中。おめでとうございます)

  21. 突然ですが、予告です。
    次の月曜日、早解き欠席します。

    日曜日の午後に、コンサートに行ってきますので、出題の時間(日曜午後6時)までに帰ってこられません。

    悔しいので、その週は別の曜日で早解きに参加したいと思っています。
    また、仕事サボるつもりです。

    順位予想のたしになれば幸いです。

    (藤島コメント:律儀なアナウンスですね)

  22.   20    1  50      -2 -100   5
      25   10   4     -25   10  -4
       2  100   5      20   -1 -50
    
     -50    1 -20      -5 -100   2
       4   10  25      -4   10 -25
      -5  100  -2      50   -1 -20
    
      -5 -100   2      -2 -100   5
      -4  -10  25     -25  -10   4
      50    1  20      20    1  50
    
     -50   -1  20
      -4  -10  25
       5  100   2
    

    の7通りのどれか。

    絶対値部と負号部とは別々に考えても問題ない(一般性を失わない)ので、
    とりあえずA~Iは自然数と限定してみます。

    【解法1】

    1000を素因数分解すると2×5なので、A~Iは
    ×3(n、m=0、1、2、3)の16通りの整数から選ばれる。

    Aに対応する数のnとmとをそれぞれnAとmA、
    ・・・
    Iに対応する数のnとmとをそれぞれnIとmIとする。

    すると、解を満たすものに関してn*あるいはm*だけを並べたものは、
    通常の足し算(和が3)の魔方陣になっている。(ただし、同じ数値を含む)
    これの候補は、実質的には

    (ア)    (イ)
     1 1 1  0 2 1
     1 1 1  2 1 0
     1 1 1  1 0 2
    

    の二通りのみ。ただし、(イ)には回転した4通りが含まれる。

    n*とm*に、(ア)と(ア)又は(ア)と(イ)を選ぶと、
    (イ)の同じ数字の位置は同じ数字になってしまうのでダメ。
    よって、(イ)と(イ)の組み合せとなる。

    次に(イ)の回転まで考えると、n*とm*が回転角0°、180°で
    重なった場合、右上から左下への対角線上は全て同じ数値になるのでダメ。
    よって、90°、あるいは-90°回転したものを組み合わせることになる。
    これらから、

      5 100  2      5  4 50
      4  10 25    100 10  1
     50   1 20      2 25 20
    

    及びこれらを回転したものが解。
    なおこの2つは、対角線での鏡映をとれば一致するので、基本的には同じもの。

    【解法2】

    1000を素因数分解すると2^3×5^3なので、自然数3つの積が
    1000になるのは、左から大きな数を並べると、

     (1000×1×1)、[500×2×1]、[250×4×1]、
     (250×2×2)、[200×5×1]、125×8×1、125×4×2、
     100×10×1、100×5×2、50×20×1、50×10×2、
     50×5×4、[40×25×1]、(40×5×5)、25×20×2、
     25×10×4、25×8×5、20×10×5、(10×10×10)

    の19通りのみ。ただし、()の4通りは同じ数が含まれるのでダメで、
    使えるのは15通り。

    魔方陣の各数値は、少なくとも縦と横の2通りの式で使われている。
    1000の約数のうち、上の15通りの式の中に0回あるいは1回しか
    出てこない、40、200、250、500、1000は使えない。
    これらを含む[]の4通りを取り除き、使える数式は残り11通り。

    Eの位置の数値は、縦横斜めの4通りの表し方がなくてはならない。
    1000の約数のうち、残り11通りの式の中に4回以上出現する
    数値は、2、5、10のみ。(全て4回)

    ○ E=2の時
     4通りの式は、
      125×4×2、100×5×2、50×10×2、25×20×2
     最初の式中の125、2番目の式の100は、11通りの中で二度しか
     出てこないため、そのもう一方の式中の数値が上の4式中に含まれて
     いなければならない。しかし、1と8とが含まれていないのでダメ。

    ○ E=5の時
     4通りの式は、
      100×5×2、50×5×4、25×8×5、20×10×5
     最初の式中の100、3番目の式の8は、11通りの中で二度しか
     出てこないため、そのもう一方の式中の数値が上の4式中に含まれて
     いなければならない。しかし、1と125とが含まれていないのでダメ。

    ○ E=10の時
     4通りの式は、
      100×10×1、50×10×2、25×10×4、20×10×5
     最初の式中の100は、11通りの中で二度しか出てこないため、
     そのもう一方の式(100×5×2)中の数値が上の4式中に含まれて
     いなければならない。そして、この場合にはそうなっている。
     100は辺のまん中である必要があるため、例えばBにおくと、
     あとは五月雨式に決まっていって、

       5 100  2     2 100  5
       4  10 25    25  10  4
      50   1 20    20   1 50
    

     の2通り。100を置く位置をBのかわりにD、F、Hとする事は、
     これらを回転することに対応する事がすぐに分かり、【解法1】と
     全く同じ解である事が分かる。

    【解法1、2共通】

    ここまで、すなわちA~Iが自然数の範囲内で解答条件に合うものは、
    上の最初のものただ一つです。

    あとは、符号の割り振り方の問題だけです。

    縦横斜めの3数字をかけて正の数(1000)になるためには、
    全てが正か、一つが正で2つが負の数である必要があるため、

     + + +   + - -   - + -   - - +
     + + +   - + -   + + +   - + -
     + + +   - - +   - + -   + - -
    
     + + +   + + +   - - +   + - -
     + - -   - - +   - - +   + - -
     + - -   - - +   + + +   + + +
    

    の8通りの割り振り方があります。
    これを、自然数での解に適用し、回転と対角線での鏡映を組み合わせると、
    下段3つめだけは解答条件に合わせることはできず、その他のものは
    上の解の通り。

    もしかして、負の数は想定外でした?

    ○正解!

    (藤島コメント:はい、負数のことは、すっかり失念していました)

  23. あぁぁ、間違っていますね (^_^;;;

    負号⇒符号 は良いとして、解は

      20    1  50      -2 -100   5
      25   10   4     -25   10  -4
       2  100   5      20   -1 -50
    
     -50    1 -20      -5 -100   2
       4   10  25      -4   10 -25
      -5  100  -2      50   -1 -20
    

    の4通りのどれかです。

     + + +   + + +   - - +   + - -
     + - -   - - +   - - +   + - -
     + - -   - - +   + + +   + + +
    

    の後半4つに関しては、斜め方向の一つがマイナスになってしまいます m(_ _)m

    (藤島コメント:なるほど。でも、正の数の正解がちゃんと含まれていましたので、前の解答を正解時刻として採用しました)

  24. -50 1 -20
     4 10  25
    -5 100 -2
    

    っていうのも、ありですよね。
    正の整数(自然数)っていう条件ないから。
    中学生の数学の教科書には、負の数の魔方陣も載っていたので、ちょっと書いてみました。

    (藤島コメント:はい、そういうことです。Clockwiseさんに、そちらも全通り書き出していただきました)

  25. 1000の立方根が10なので、真ん中の数を無条件で10にして解いていました。
    真ん中がわかると、あとは100の約数なので、1と100、2と50、4と25,5と20の4通りに決まって、すぐに解けました。

    ですが、16384では、そうもいかないですね。
    もしかして、9マスじゃないのかな?

    (藤島コメント:いえ、今考えたんだけど、ほぼ同じ解き方で解けそうですよ → その後、僕の思い違いだったことが判明しました。解は、今のところ不明です(大汗))

  26. A B C   20  1  50
    D E F   25  10   4
    G H I    2  100  5
    

    ふぅ~。やっと解けたぁ~!
    まだ間に合います?

    因数分解して、1000の約数を挙げてみる、ってところまでは
    すんなり思いついたのですが、そこからどうもうまくいかない。
    最初から間違ってたのか?

    先週、かなりお褒めの言葉をいただいたので
    今週もぜひエレガントな解法を思いつこうと
    張りきってみたものの、てんで無理!!

    やっぱここは地道に約数で表を埋めるしかないかなぁ~と
    考えるものの、なかなか答えにたどり着けない…

    やっとたどり着いた解法ポイントは『「1」を入れる』ということ。
    これに気づくのに2日かかりました…
    どうも肩に力が入りすぎた感があるなぁ~。

    自分では「ほめられて伸びる」タイプかと思っていたのですが
    どうも「ほめられたら調子に乗る」タイプみたいです。

    でも、また、たまにはほめてくださいね~♪

    ○正解!

    (藤島コメント:まあ、そうそう毎度毎度エレガントな解答なんて、できませんよね。基本的には、解けるやり方で解いていただければいいんですよ。「ひらめき」は、向こうからやってくるもので、狙って得られるものじゃないですから)