◆岐阜県の高校生 takayanagi さんからの解答。
答えは1089です。
理由は以下の通りです。
元の数の100の桁、10の桁、1の桁をそれぞれa,b,cとすると、
元の数は 100a+10b+c
順を逆にした数は 100c+10b+a
となる。ここで、a>cのとき、元の数から順を逆にした数を引くと
(100a+10b+c)−(100c+10b+a)
= 99a−99c
= 99(a−c)
となる。この時 a=c+nとすると、
n=1の時
99(a−c)=99であるから 990 を足して
答えは 1089
n≧2の時
99(a−c)=99n
99nの順を逆にした数は
100(n−1)+90+(10−n)
より 1089−99n となる。
よって 99n+(1089−99n)=1089であるから
答えは 1089
ここでa<cのときも同じように1089となるので、1089となる。
【コメント】
さすが、高校生。文字式を使いこなしているのはすばらしいです。
一見不思議ですが、実は当然のことだったのですね。
4桁の正の整数の方は、繰り返しがある分、難しそうです。
◆東京都 鳳 奥人 さんからの解答。
【問題1】
必ず1089になります。
【問題2】
最初の数字と並び順を変えた数字のうち
大きい方を100a+10b+c、小さい方を100c+10b+a とします。
(a, b, cはいずれも0以上9以下の整数、ただしa≠0、a>c)
(100a+10b+c)-(100c+10b+a)=99(a-c)・・・(1)
これが2桁になるのはa-c=1のときだけ。
つまり2桁になるときはその値は必ず99です。
このときに次の処理として「990を足す」というのは、この「99」を「099」という3桁の数と考えれば、3桁の場合の処理とまったく同じということになります。
というわけで、3桁の分だけを考えることにします。
(1)の式を書きかえると100(a-c)+(c-a)と書けます。
c-aは当然−9から−1までのマイナス値の整数です。
仮にこれが−2だったとしたら(つまりa-c=2だったとしたら)
この数は200-2=198となります。
つまり、この数は100(a-c-1)+90+(10-a+c)・・・(2)
つまり100の位がa-c-1、10の位が9、1の位が10-a+cであることになります。
(2)の数の各位の並び順を逆にした数は
100(10-a+c)+90+(a-c-1)・・・(3)
(2)と(3)を足すとあら不思議!
a, b, cの値によらず結果は常に1089となります。