◆広島県 清川 育男さんからの問題
13日の金曜日は少なくとも毎年1回はあることを説明(証明)してください。
◆大阪府の高校生 あっしー さんからの解答。
●閏年以外の場合
元旦が金曜日の時(1999年)
1月13日水
2月13日土
3月13日土
4月13日火
5月13日木
6月13日日
7月13日火
8月13日金
9月13日月
10月13日水
11月13日土
12月13日月
月曜日・9,12
火曜日・4,7
水曜日・1,10
木曜日・5
金曜日・8
土曜日・2,3,11
日曜日・6
となり、閏年でない場合はどの年にも13日の金曜日はあります。
●では閏年の場合。
1月13日水
2月13日土
3月13日日
4月13日水
5月13日金
6月13日月
7月13日水
8月13日土
9月13日火
10月13日木
11月13日日
12月13日火
これも全ての曜日がありますね。
よって証明終わり。
◆T.Hirose さんからの解答。
「13日が金曜日」というのは「1日が日曜日」と同値ですから、「1日の日曜日が毎年あること」を証明すればいいわけです。
元旦から数えて、各月の1日が何日目になるかを数えると次の表のようになります。
1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | |
平年 | 0 | 31 | 59 | 90 | 120 | 151 | 181 | 212 | 243 | 273 | 304 | 334 |
閏年 | 0 | 31 | 60 | 91 | 121 | 152 | 182 | 213 | 244 | 274 | 305 | 335 |
この数字を7で割った余りを計算すると次の表のようになります。
1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | |
平年 | 0 | 3 | 3 | 6 | 1 | 4 | 6 | 2 | 5 | 0 | 3 | 5 |
閏年 | 0 | 3 | 4 | 0 | 2 | 5 | 0 | 3 | 6 | 1 | 4 | 6 |
この数字が「曜日のずれ」を表してます。
例えば、平年の年で元旦が月曜日だとしましょう。
すると2月1日は曜日が3つ後ろにずれて木曜日、9月1日は5つずれて土曜日だと分かります。
したがってこの場合は、上の表で数字が「6」となるところ、すなわち4月と7月に「1日の日曜日」すなわち「13日の金曜日」があることが分かります。
このようにして、元旦の曜日によって順に調べていけばいいわけですが、平年にしろ閏年にしろ、1月から12月までに0から6までの数字が少なくとも1回は登場してるので、元旦の曜日が何曜日であっても「13日の金曜日」は最低1回はあります。
したがって「13日の金曜日」は毎年あります。
ちなみに、元旦の曜日によって「13日の金曜日」が何回あるかを調べると次のようになります。
元旦の曜日 | 日 | 月 | 火 | 水 | 木 | 金 | 土 |
平年 | 2 | 2 | 2 | 1 | 3 | 1 | 1 |
閏年 | 3 | 2 | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 |
したがって「13日の金曜日」は1年間に最高3回あります。
今年(1998年)は2月、3月、11月の3回ありますから「当たり年」ですね。
【コメント】
あまり当たりたくはないですが、確かに今年はそうですね。
さすがにエレガントな解答ですね。
やはり世の中はいいことばかりではなくて、一年に一度は不幸な日があるということですか。
【出題者の清川さんのコメント】
「13日の金曜日」の解答は0〜6があるから少なくとも1回あることの証明にとどまらず、 最高3回あることまで示され、感激しています。
今年が3回ある平年で、タイムリーな問題になりましたね。
◆北海道の中学校3年生 小八兵衛 さんからの解答。
表の解説
(1)・・その月の日数です。
(2)・・その月の13日が何番目にあたるか示したものです。
(3)・・(2)を7で割った値です。
閏年・・(3)が閏年の場合の値です。
(3月からの(3)に1を足したものです。ただし、7+1は1とします)
【証明】
(3)(閏年)の値は1月の何日の曜日に、その月の13日があたるのか、ということも示しています。
そして、(3)(閏年)によると、1〜7のすべてが出ているので、この中には金曜日も含まれているはずです。
よって、13日の金曜日は少なくとも毎年1回はあります。
証明終わり
◆東京都 Lubyna さんからの解答。
31%7=3
30%7=2
29%7=1
28%7=0
平年
1月13日を 0 とすると 2月13日… 3 3月13日… 3 4月13日… 6 5月13日…8%7=1 6月13日… 4 7月13日… 6 8月13日…9%7=2 9月13日… 5 10月13日…7%7=0 11月13日… 3 12月13日… 5閏年
1月13日を 0 とすると 2月13日… 3 3月13日… 5 4月13日…7%7=0 5月13日… 2 6月13日… 5 7月13日…7%7=0 8月13日… =3 9月13日… 6 10月13日… 1 11月13日… 4 12月13日… 6両方とも0〜6が1回以上ある。