バランス鶏肉部位カナ虫食い算

(正解)

左の天秤式:440=91+349
中央の天秤式:5984=68×88
右の天秤式:992=1078?86

(解き方)

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【1】中央の天秤式を解く
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天秤式:[テバモト=キモ×モモ]において、
モ×モの一の位がトなので、モ≠1,5,6は明らか。そこで

モ×モ=Aト …………(1-1)
モ×キ=BC …………(1-2)

とおいて、途中の計算も含めて縦書きにすると、

キモ
×)モモ
――――
Aト
BC
Aト
BC
―――――
テバモト

(あ)

(モ,ト)=(2,4),(3,9),(4,6),(7,9),(8,4),(9,1)
この組み合わせのどれかなので、それぞれ検討する。

(モ,ト)=(2,4)のとき:(1-1)より、A=0。
(あ)より、A+C=C=8。(1-2)より、キ≠4(=ト)なので、キ=9。
実際に92×22を計算して、92×22=2024。テ=モで、×。

(モ,ト)=(3,9)のとき:(1-1)より、A=0。
(あ)より、C=4。よって(1-2)より、キ=8。83×33=2739
から、テ=2、バ=7となり、○。(解その1)

(モ,ト)=(4,6)のとき:(1-1)より、A=1。
(あ)より、A+C=8 従ってC=7。(1-2)を満たすキはなく、×。

(モ,ト)=(7,9)のとき:(1-1)より、A=4。
(あ)より、A+C=8 よってC=4。(1-2)より、キ=2。
27×77=2079。テ=キで、×。

(モ,ト)=(8,4)のとき:(1-1)より、A=6。
(あ)より、A+C=14で、C=8。(1-2)より、キ=1または6。
18×88=1584なので、キ≠1。
68×88=5984は、テ=5、バ=9で、○。(解その2)

(モ,ト)=(9,1)のとき:(1-1)より、A=8。
(あ)より、A+C=8または18。よってC=0(もちろんC≠10)。
(1-2)を満たすキはなく、×。

以上より、テバモト=キモ×モモは、下のどちらかになる。

2739=83×33 …………(C-1)
5984=68×88 …………(C-2)

(C-1)のバランス式:
左側=2×4+7×3+3×2+9×1=44
右側=8×1+3×2+3×4+3×5=41

従って、左側が+3。

(C-2)のバランス式:
左側=5×4+9×3+8×2+4×1=67
右側=6×1+8×2+8×4+8×5=94

従って、右側が+27。

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【2】天秤の相互作用を確認する
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左の天秤式:[ササミ=カワ+トサカ]のバランスで確認することにする。

十の位の和:カ+サ→サより、カ=9が決定。縦書きにすると

9ワ
+)トサ9
――――――
ササミ

ワ=ミ+1 …………(2-1)
サ=ト+1 …………(2-2)

も明らか。ト≠0なので、

2≦サ≦8、0≦ミ≦7 …………(2-3)

がいえる。バランスは、
左側:サ×5+サ×4+ミ×3+9×1、
右側:ト×2+サ×3+9×4
で、まとめると

左側=9サ+3ミ+9
右側=3サ+2ト+36

右側がAだけ重いとすると、等号で結んで整理して、
A+6サ+3ミ=2ト+27
(2-2)より、トを消去すると、

4サ+3ミ=25-A …………(2-4)

この式で、A=0とA=27の場合を検証する。

[A=0のとき]:
このとき、左天秤は自己バランスし、(C-1)より右と中央の天秤が相互に
作用し合ってバランスしていることになる。

4サ+3ミ=25で、ミは奇数になり、(2-3)より、ミ=1,3,5,7の
どれか。従って(ミ,サ)の組み合わせは、(ミ,サ)=(3,4)か(7,1)の
どちらかだが、同じく(2-3)より、(ミ,サ)=(3,4)になる。
しかし、(2-2)より、ト=2、従ってト=ミとなり、×。

[A=27のとき]:
このときには、(C-2)より左と中央の天秤が相互バランスで、右の天秤が
自己バランスをしていることになる。

(2-4)より、4サ+3ミ=-2となり、(2-3)を参照するまでもなく、×。

以上のことから、3つの天秤はそれぞれ互いに作用し合っている、つまり
A,Bそれぞれの位置にプラスの数値が入ることが分かる。

以降、AとBの位置に入る数の大きさを、それぞれA,Bとする。

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【3】中央の天秤をバランスさせるA,Bの組み合わせ
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(C-1) 2739=83×33の場合:
左側がもともと+3なので、バランスするには、5A+3=6Bとなる。
移項し3で括ると、5A=3(2B-1) すなはち、Aが3の倍数、
(2B-1)が5の倍数。よって(A,B)は、

(A,B)=(3,3),(9,8),(15,13),…… …………(3-1)

(C-2) 5984=68×88の場合:
右側がもともと+27なので、バランスには、5A=6B+27。
3で括り、5A=3(2B+9)で、同様にAが3の倍数で
(2B+9)が5の倍数。よって、

(A,B)=(9,3),(15,8),(21,13),…… …………(3-2)

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【4】左右の天秤からA,Bの条件を絞る
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[右の天秤式からBを絞る]

カワ+セセリ=テバナカとして、セ単独での繰上がりから、
セ=9、テ=1、バ=0がいえる。縦書きにすると

カワ
+)99リ
――――――
10ナカ

カ≠ナなので一の位は繰り上がらないことと、十の位から

カ=ワ+リ …………(4-1)
ナ=カ-1 …………(4-2)

そして、2+3≦ワ+リ、また、カ≦8なので、

2,3≦ワ,リ≦5,6 …………(4-3)

99リ=10ナカ-カワ の形にに戻すと、バランスは
左側:9×5+9×4+リ×3+1×1=3リ+82
右側:ナ×1+カ×2+カ×4+ワ×5=ナ+6カ+5ワ

左がBだけ重いので、B=左側-右側、すなはち
B=3リ+82-(ナ+6カ+5ワ)
(4-1)と(4-2)を代入、移項・整理して

B=83-4(リ+3ワ) …………(4-4)

これから少なくとも B=奇数 がいえる。

[左の天秤式からAを絞る]

(2-4)から、A=25-(4サ+3ミ) …………(4-5)

(2-3)から、サとミの最小値はそれぞれ、サ=2,ミ=0 よって
A≦25-(4×2+3×0)=17

また、【3】より、(C-1),(C-2)どちらにしてもAは3の倍数
なので、結局、A≦15 がいえる。

前出 (3-1)と(3-2)のうち、B=奇数でこれを満たすのは、
(A,B)=(3,3),(9,3),(15,13)の3つのみ。

以下、これらを検証する。

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【5】A,Bを決定し、左右の天秤式を求める
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(A,B)=(3,3)のとき:

(4-5)より、3=25-(4サ+3ミ)
従って、4サ+3ミ=22
(2-3)の範囲でこれを満たす(サ,ミ)の組は、(サ,ミ)=(4,2)のみ。
(2-1),(2-2)に代入すると、ワ=トとなるので、×。

(A,B)=(9,3)のとき:

[左の天秤]

(4-5)より、9=25-(4サ+3ミ)
従って、4サ+3ミ=16
2≦サでこれを満たす(サ,ミ)は、(サ,ミ)=(4,0)のみ。
(2-1),(2-2)に代入し、ワ=1、ト=3を得る。よって、左の天秤式は

440=91+349 に決定する。

[右の天秤]

B=3を(4-4)に代入して、3=83-4(リ+3ワ)
従って、リ+3ワ=20
(4-3)の範囲でこれを満たす(リ,ワ)は、(リ,ワ)=(2,6)のみ。
(4-1)および(4-2)に代入して、カ=8、ナ=7。よって、右の天秤式も

992=1078-86 に決定する。

[中央の天秤]

(A,B)=(9,3)の時点で自動的に、(3-2)より、式(C-2)の

5984=68×88 に決定している。

これらが解の組み合わせで、以下は唯一解の検証。

(A,B)=(15,13)のとき:

(4-5)より、15=25-(4サ+3ミ)
従って、4サ+3ミ=10
(2-3)から 2≦サ なので、これを満たす(サ,ミ)の組はない。

これで解は上の一組しかないといえる。(終)

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