『正1998角形の模様』

『正1998角形の模様』解答


◆静岡県 ヨッシーさんからの解答。

 言い換えれば、2以上1998未満の整数で、1998と互いに素な数はいくつかという問題ですね。
しかも、(1998÷2=)999以降は左右対称になるので、999までを調べます。
1998=2×3×3×3×37です。

1から999のうちで、
2の倍数は499個、3の倍数は333個、6(2×3)の倍数は166個

37の倍数は27個、

74(2×37)の倍数は13個、

111(3×37)の倍数は9個

222(2×3×37)の倍数は4個

よって、1998と1以外の約数を持つ数は、

499+333+27−166−13−9+4=675
999−675=324

あと、1も対象外なので、324−1=323

 答え 323通り

5角形だとうまく星が描けるのに、6角形だと一筆では描けない。
そういう経験をした人も多いと思います。


【コメント】

 今、プログラムを作ろうと思っているのですが、どういう画面構成にするか悩んでいます。


◆石川県 Takashiさんからの解答。

正N角形の頂点を(n−1)個づつ飛ばして線を引いていく。
【N,nは自然数、N>2、n<N÷2】

・今Nとnの最大公約数をaとしてa>1と仮定すると、
N=aM,n=am【M,mは互いに素な自然数】

Mをmで割ったときの商をb、余りをcとすると、
M=bm+c、N=bn+ac

この時N角形に線を引いていくと、b回線を引くと元の頂点のa・c個手前の頂点にくる。

このまま何周かすると元の頂点に到達するのだが、そのとき通ってきた頂点は元の頂点から数えて、aの整数倍の頂点のみである。
【頂点の飛ばし方nも一周あたりのずれa・cもともにaの倍数だから】

よって、N角形の全ての頂点を通れない。
N角形の全ての点を通るためには、Nとnは互いに素である。

今、N=1998を素因数分解すると、N=2×33×37となるので、nは(2,3,37)で割り切れない数字である。

n<N÷2より、1≦n≦999

1〜999の中で、
 2の倍数は 499個
 3の倍数は 333個
 37の倍数は  27個 これらを引いて、

重複して引いた分、
 6の倍数は 166個
 74の倍数は  13個
 111の倍数は   9個 これらを足して、

重複して足した分、
 222の倍数は   4個 これを引いて、

nの種類は、999−(499+333+27)+(166+13+9)−4=324

≪答≫ 324種類


【コメント】

ヨッシーさんからも指摘がありましたが、(または辺)とあるので324種類が正しいようです。
なお、水の流れさんは、1998と互いに素な数の個数をオイラーの関数で、

1998(1-1

2
)(1-1

3
)(1-1
――
37
)=648
と計算されています。


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