chore(i18n,learn): processed translations (#45599)
This commit is contained in:
@ -20,7 +20,9 @@ dashedName: problem-101-optimum-polynomial
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したがって、立方数の数列について次の OP が得られます。
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$$\begin{array}{ll} OP(1, n) = 1 & 1, {\color{red}1}, 1, 1, \ldots \\\\ OP(2, n) = 7n−6 & 1, 8, {\color{red}{15}}, \ldots \\\\ OP(3, n) = 6n^2−11n+6 & 1, 8, 27, {\color{red}{58}}, \ldots \\\\ OP(4, n) = n^3 & 1, 8, 27, 64, 125, \ldots \end{array}$$
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$$\begin{array}{ll} OP(1, n) = 1 & 1, {\color{red}1}, 1, 1, \ldots \\\\
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OP(2, n) = 7n−6 & 1, 8, {\color{red}{15}}, \ldots \\\\ OP(3, n) = 6n^2−11n+6 & 1, 8, 27, {\color{red}{58}}, \ldots \\\\
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OP(4, n) = n^3 & 1, 8, 27, 64, 125, \ldots \end{array}$$
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明らかに、k ≥ 4 に対して BOP は存在しません。 BOP によって生成された FIT の和 (上では $\color{red}{red}$ で示されています) は、1 + 15 + 58 = 74 となります。 次の 10 次多項式生成関数を考えます。
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@ -15,7 +15,10 @@ dashedName: problem-103-special-subset-sums-optimum
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与えられた n に対して $S(A)$ が最小化されている集合を、「最適な特殊和集合」と呼ぶことにします。 最初の 5 つの最適な特殊和集合は次のとおりです。
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$$\begin{align} & n = 1: \\{1\\} \\\\ & n = 2: \\{1, 2\\} \\\\ & n = 3: \\{2, 3, 4\\} \\\\ & n = 4: \\{3, 5, 6, 7\\} \\\\ & n = 5: \\{6, 9, 11, 12, 13\\} \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & n = 1: \\{1\\} \\\\
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& n = 2: \\{1, 2\\} \\\\ & n = 3: \\{2, 3, 4\\} \\\\
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& n = 4: \\{3, 5, 6, 7\\} \\\\ & n = 5: \\{6, 9, 11, 12, 13\\} \\\\
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\end{align}$$
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与えられた最適な集合 $A = \\{a_1, a_2, \ldots, a_n\\}$ に対して、次に出現する最適な集合は $B = \\{b, a_1 + b, a_2 + b, \ldots, a_n + b\\}$ であり、ここで、b は前行の「途中の」要素です。
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@ -14,7 +14,9 @@ $$\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{n}$$
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`n` = 4 のとき、ちょうど 3 つの相異なる解があります。
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$$\begin{align} & \frac{1}{5} + \frac{1}{20} = \frac{1}{4}\\\\ \\\\ & \frac{1}{6} + \frac{1}{12} = \frac{1}{4}\\\\ \\\\ & \frac{1}{8} + \frac{1}{8} = \frac{1}{4} \end{align}$$
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$$\begin{align} & \frac{1}{5} + \frac{1}{20} = \frac{1}{4}\\\\
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\\\\ & \frac{1}{6} + \frac{1}{12} = \frac{1}{4}\\\\
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\\\\ & \frac{1}{8} + \frac{1}{8} = \frac{1}{4} \end{align}$$
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相異なる解の数が 1000 を超える最小の `n` の値を求めなさい。
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@ -20,7 +20,12 @@ dashedName: problem-109-darts
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プレイヤーが現在の得点で終了できることは「チェックアウト」と呼ばれます。チェックアウトでの最高スコアは 170: T20 T20 D25 (トリプルの 20 x 2 とダブルのブル) です。 スコア 6 でチェックアウトする方法は次ように 11 通りあります。
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$$\begin{array} \text{D3} & & \\\\ D1 & D2 & \\\\ S2 & D2 & \\\\ D2 & D1 & \\\\ S4 & D1 & \\\\ S1 & S1 & D2 \\\\ S1 & T1 & D1 \\\\ S1 & S3 & D1 \\\\ D1 & D1 & D1 \\\\ D1 & S2 & D1 \\\\ S2 & S2 & D1 \end{array}$$
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$$\begin{array} \text{D3} & & \\\\
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D1 & D2 & \\\\ S2 & D2 & \\\\
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D2 & D1 & \\\\ S4 & D1 & \\\\
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S1 & S1 & D2 \\\\ S1 & T1 & D1 \\\\
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S1 & S3 & D1 \\\\ D1 & D1 & D1 \\\\
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D1 & S2 & D1 \\\\ S2 & S2 & D1 \end{array}$$
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注意点として、D1 D2 と D2 D1 は異なるダブルで終了したので互いに異なるとみなされます。 ただし、S1 T1 D1 の組み合わせは T1 S1 D1 と同じとみなされます。 また、組み合わせを考える際にミスは含まれません。例えば D3 は、0 D3 および 0 0 D3 と同じです。 チェックアウトの方法は全部でなんと 42336 通りもあります。 プレイヤーが 100 未満のスコアでチェックアウトする方法は何通りありますか。
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@ -14,11 +14,16 @@ $$n × n × \ldots × n = n^{15}$$
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しかし、2 進法を使えば 6 回の乗算で計算できます。
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$$\begin{align} & n × n = n^2\\\\ & n^2 × n^2 = n^4\\\\ & n^4 × n^4 = n^8\\\\ & n^8 × n^4 = n^{12}\\\\ & n^{12} × n^2 = n^{14}\\\\ & n^{14} × n = n^{15} \end{align}$$
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$$\begin{align} & n × n = n^2\\\\
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& n^2 × n^2 = n^4\\\\ & n^4 × n^4 = n^8\\\\
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& n^8 × n^4 = n^{12}\\\\ & n^{12} × n^2 = n^{14}\\\\
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& n^{14} × n = n^{15} \end{align}$$
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しかし、わずか 5 回の乗算で計算することも可能です。
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$$\begin{align} & n × n = n^2\\\\ & n^2 × n = n^3\\\\ & n^3 × n^3 = n^6\\\\ & n^6 × n^6 = n^{12}\\\\ & n^{12} × n^3 = n^{15} \end{align}$$
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$$\begin{align} & n × n = n^2\\\\
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& n^2 × n = n^3\\\\ & n^3 × n^3 = n^6\\\\
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& n^6 × n^6 = n^{12}\\\\ & n^{12} × n^3 = n^{15} \end{align}$$
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ここで、$n^k$ を計算するための最小の乗算回数を $m(k)$ とします。例えば $m(15) = 5$ です。
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@ -14,7 +14,8 @@ dashedName: problem-137-fibonacci-golden-nuggets
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驚くべきことに、次の式が成り立ちます。
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$$\begin{align} A_F(\frac{1}{2}) & = (\frac{1}{2}) × 1 + {(\frac{1}{2})}^2 × 1 + {(\frac{1}{2})}^3 × 2 + {(\frac{1}{2})}^4 × 3 + {(\frac{1}{2})}^5 × 5 + \cdots \\\\ & = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{2}{8} + \frac{3}{16} + \frac{5}{32} + \cdots \\\\ & = 2 \end{align}$$
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$$\begin{align} A_F(\frac{1}{2}) & = (\frac{1}{2}) × 1 + {(\frac{1}{2})}^2 × 1 + {(\frac{1}{2})}^3 × 2 + {(\frac{1}{2})}^4 × 3 + {(\frac{1}{2})}^5 × 5 + \cdots \\\\
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& = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{2}{8} + \frac{3}{16} + \frac{5}{32} + \cdots \\\\ & = 2 \end{align}$$
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最初の 5 つの自然数に対応する $x$ の値を下表に示します。
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@ -17,13 +17,17 @@ dashedName: problem-150-searching-a-triangular-array-for-a-sub-triangle-having-m
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ここでは 1000 段のそのような三角配列を作りたいので、次のように無作為数生成法 (線形合同法と呼ばれます) によって、値の範囲が $±2^{19}$ の擬似乱数 $s_k$ を 500500 個生成します。
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$$\begin{align} t := & \\ 0\\\\ \\ & k = 1\\ \text{から}\\ k = 500500 \text{ に対して、}:\\\\ & t := (615949 × t + 797807)\\ \text{mod}\\ 2^{20}\\\\ & s_k := t − 219\\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} t := & \\ 0\\\\
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\\ & k = 1\\ \text{から}\\ k = 500500 \text{ に対して、}:\\\\ & t := (615949 × t + 797807)\\ \text{mod}\\ 2^{20}\\\\
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& s_k := t − 219\\\\ \end{align}$$
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したがって、$s_1 = 273519$, $s_2 = -153582$, $s_3 = 450905$ などのようになります。
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次のように、疑似乱数からなる三角配列が得られます。
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$$ s_1 \\\\ s_2\\;s_3 \\\\ s_4\\; s_5\\; s_6 \\\\ s_7\\; s_8\\; s_9\\; s_{10} \\\\ \ldots $$
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$$ s_1 \\\\
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s_2\\;s_3 \\\\ s_4\\; s_5\\; s_6 \\\\
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s_7\\; s_8\\; s_9\\; s_{10} \\\\ \ldots $$
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部分三角形は、配列内の任意の要素から開始し、好きなだけ下へ広げることができます (真下の段の 2 要素を次の段から取り、真下の3 要素をさらにその次の段から取り、それ以降も同様にします)。
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@ -12,7 +12,10 @@ $a$, $b$, $p$, $n$ を正の整数とし、$a ≤ b$ を満たすディオファ
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$n = 1$ のとき、この方程式は次の 20 個の解を持ちます。
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$$\begin{array}{lllll} \frac{1}{1} + \frac{1}{1} = \frac{20}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{2} = \frac{15}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{5} = \frac{12}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{10} = \frac{11}{10} & \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = \frac{10}{10} \\\\ \frac{1}{2} + \frac{1}{5} = \frac{7}{10} & \frac{1}{2} + \frac{1}{10} = \frac{6}{10} & \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{5}{10} & \frac{1}{3} + \frac{1}{15} = \frac{4}{10} & \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{5}{10} \\\\ \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{5}{10} & \frac{1}{5} + \frac{1}{5} = \frac{4}{10} & \frac{1}{5} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10} & \frac{1}{6} + \frac{1}{30} = \frac{2}{10} & \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{2}{10} \\\\ \frac{1}{11} + \frac{1}{110} = \frac{1}{10} & \frac{1}{12} + \frac{1}{60} = \frac{1}{10} & \frac{1}{14} + \frac{1}{35} = \frac{1}{10} & \frac{1}{15} + \frac{1}{30} = \frac{1}{10} & \frac{1}{20} + \frac{1}{20} = \frac{1}{10} \end{array}$$
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$$\begin{array}{lllll} \frac{1}{1} + \frac{1}{1} = \frac{20}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{2} = \frac{15}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{5} = \frac{12}{10} & \frac{1}{1} + \frac{1}{10} = \frac{11}{10} & \frac{1}{2} + \frac{1}{2} = \frac{10}{10} \\\\
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\frac{1}{2} + \frac{1}{5} = \frac{7}{10} & \frac{1}{2} + \frac{1}{10} = \frac{6}{10} & \frac{1}{3} + \frac{1}{6} = \frac{5}{10} & \frac{1}{3} + \frac{1}{15} = \frac{4}{10} & \frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{5}{10} \\\\
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\frac{1}{4} + \frac{1}{4} = \frac{5}{10} & \frac{1}{5} + \frac{1}{5} = \frac{4}{10} & \frac{1}{5} + \frac{1}{10} = \frac{3}{10} & \frac{1}{6} + \frac{1}{30} = \frac{2}{10} & \frac{1}{10} + \frac{1}{10} = \frac{2}{10} \\\\
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\frac{1}{11} + \frac{1}{110} = \frac{1}{10} & \frac{1}{12} + \frac{1}{60} = \frac{1}{10} & \frac{1}{14} + \frac{1}{35} = \frac{1}{10} & \frac{1}{15} + \frac{1}{30} = \frac{1}{10} & \frac{1}{20} + \frac{1}{20} = \frac{1}{10} \end{array}$$
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$1 ≤ n ≤ 9$ のとき、この方程式の解はいくつありますか。
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@ -12,7 +12,10 @@ dashedName: problem-159-digital-root-sums-of-factorisations
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例えば、1 による乗算を除くと、24 は次の 7 通りに因数分解できます。
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$$\begin{align} & 24 = 2 \times 2 \times 2 \times 3\\\\ & 24 = 2 \times 3 \times 4 \\\\ & 24 = 2 \times 2 \times 6 \\\\ & 24 = 4 \times 6 \\\\ & 24 = 3 \times 8 \\\\ & 24 = 2 \times 12 \\\\ & 24 = 24 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 24 = 2 \times 2 \times 2 \times 3\\\\
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& 24 = 2 \times 3 \times 4 \\\\ & 24 = 2 \times 2 \times 6 \\\\
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& 24 = 4 \times 6 \\\\ & 24 = 3 \times 8 \\\\
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& 24 = 2 \times 12 \\\\ & 24 = 24 \end{align}$$
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数字根とは何かを思い出してください。ある数の各位の和を求め、その結果が 10 未満になるまでそれを繰り返したときに得られる 10 進数が数字根です。 したがって、467 の数字根は 8 です。
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@ -12,7 +12,8 @@ dashedName: problem-160-factorial-trailing-digits
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例えば次のようになります。
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$$\begin{align} & 9! = 362880 \\; \text{したがって、} \\; f(9) = 36288 \\\\ & 10! = 3628800 \\; \text{したがって、} \\; f(10) = 36288 \\\\ & 20! = 2432902008176640000 \\; \text{したがって、} \\; f(20) = 17664 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 9! = 362880 \\; \text{したがって、} \\; f(9) = 36288 \\\\
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& 10! = 3628800 \\; \text{したがって、} \\; f(10) = 36288 \\\\ & 20! = 2432902008176640000 \\; \text{したがって、} \\; f(20) = 17664 \end{align}$$
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$f(1,000,000,000,000)$ を求めなさい。
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@ -18,7 +18,8 @@ dashedName: problem-163-cross-hatched-triangles
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大きさ $n$ の三角形に含まれる三角形の数を $T(n)$ とすると、次のようになります。
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$$\begin{align} & T(1) = 16 \\\\ & T(2) = 104 \end{align}$$
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$$\begin{align} & T(1) = 16 \\\\
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& T(2) = 104 \end{align}$$
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$T(36)$ を求めなさい。
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@ -16,13 +16,17 @@ dashedName: problem-165-intersections
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3 本の線分 $L_1$, $L_2$, $L_3$ について考えます。
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$$\begin{align} & L_1: (27, 44) \\;\text{から}\\; (12, 32) \\\\ & L_2: (46, 53) \\;\text{から}\\; (17, 62) \\\\ & L_3: (46, 70) \\;\text{から}\\; (22, 40) \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & L_1: (27, 44) \\;\text{から}\\; (12, 32) \\\\
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& L_2: (46, 53) \\;\text{から}\\; (17, 62) \\\\ & L_3: (46, 70) \\;\text{から}\\; (22, 40) \\\\
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\end{align}$$
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線分 $L_2$ と $L_3$ が真の交点を持つことを確認できます。 なお、$L_3$ の一方の端点 (22, 40) は $L_1$ 上にありますが、これを真の交点とはみなしません。 $L_1$ と $L_2$ に共有点はありません。 したがって、この 3 本の線分には真の交差点が 1 つあります。
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次に、5000 本の線分について同じことをします。 このために、"Blum Blum Shub" と呼ばれる擬似乱数法を使用して 20000 個の数を生成します。
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$$\begin{align} & s_0 = 290797 \\\\ & s_{n + 1} = s_n × s_n (\text{mod}\\; 50515093) \\\\ & t_n = s_n (\text{mod}\\; 500) \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & s_0 = 290797 \\\\
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& s_{n + 1} = s_n × s_n (\text{mod}\\; 50515093) \\\\ & t_n = s_n (\text{mod}\\; 500) \\\\
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\end{align}$$
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それぞれの線分を作成するには、4 つの連続数字 $t_n$ を使用します。 つまり、最初の線分は次によって与えられます。
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@ -12,7 +12,9 @@ dashedName: problem-166-criss-cross
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次のような格子です。
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$$\begin{array}{} 6 & 3 & 3 & 0 \\\\ 5 & 0 & 4 & 3 \\\\ 0 & 7 & 1 & 4 \\\\ 1 & 2 & 4 & 5 \end{array}$$
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$$\begin{array}{} 6 & 3 & 3 & 0 \\\\
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5 & 0 & 4 & 3 \\\\ 0 & 7 & 1 & 4 \\\\
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1 & 2 & 4 & 5 \end{array}$$
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この格子の各行と各列の和はそれぞれ 12 です。 また、各対角線の和も 12 です。
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@ -14,7 +14,9 @@ $f(0)=1$ と定義し、$n$ を 2 の整数乗の和で表す方法が何通り
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例えば、10 を表す方法は次のように 5 通りあるので、$f(10)=5$ です。
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$$\begin{align} & 1 + 1 + 8 \\\\ & 1 + 1 + 4 + 4 \\\\ & 1 + 1 + 2 + 2 + 4 \\\\ & 2 + 4 + 4 \\\\ & 2 + 8 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 1 + 1 + 8 \\\\
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& 1 + 1 + 4 + 4 \\\\ & 1 + 1 + 2 + 2 + 4 \\\\
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& 2 + 4 + 4 \\\\ & 2 + 8 \end{align}$$
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$f({10}^{25})$ を求めなさい。
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@ -12,7 +12,8 @@ dashedName: >-
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6 に 1273 と 9854 をそれぞれ掛けると、次のようになります。
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$$\begin{align} & 6 × 1273 = 7638 \\\\ & 6 × 9854 = 59124 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & 6 × 1273 = 7638 \\\\
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& 6 × 9854 = 59124 \\\\ \end{align}$$
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これらの積を連結すると、1 から 9 のパンデジタル数 763859124 になります。 ここでは、763859124 を「6 と (1273, 9854) の連結積」と呼ぶことにします。 注目すべき点として、元の 3 つの数を連結した数 612739854 もまた 1 から 9 のパンデジタル数になっています。
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@ -12,7 +12,9 @@ dashedName: >-
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正の整数 $n$ について、$n$ の各位 (10 進数) の平方和を $f(n)$ とします。下に例を示します。
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$$\begin{align} & f(3) = 3^2 = 9 \\\\ & f(25) = 2^2 + 5^2 = 4 + 25 = 29 \\\\ & f(442) = 4^2 + 4^2 + 2^2 = 16 + 16 + 4 = 36 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & f(3) = 3^2 = 9 \\\\
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& f(25) = 2^2 + 5^2 = 4 + 25 = 29 \\\\ & f(442) = 4^2 + 4^2 + 2^2 = 16 + 16 + 4 = 36 \\\\
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\end{align}$$
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$0 < n < {10}^{20}$ のとき、$f(n)$ が完全平方数になるような $n$ の総和の下位 9 桁を求めなさい。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-180-rational-zeros-of-a-function-of-three-variables
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任意の整数 $n$ について、次の 3 つの関数を考えます。
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$$\begin{align} & f_{1,n}(x,y,z) = x^{n + 1} + y^{n + 1} − z^{n + 1}\\\\ & f_{2,n}(x,y,z) = (xy + yz + zx) \times (x^{n - 1} + y^{n - 1} − z^{n - 1})\\\\ & f_{3,n}(x,y,z) = xyz \times (x^{n - 2} + y^{n - 2} − z^{n - 2}) \end{align}$$
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$$\begin{align} & f_{1,n}(x,y,z) = x^{n + 1} + y^{n + 1} − z^{n + 1}\\\\
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& f_{2,n}(x,y,z) = (xy + yz + zx) \times (x^{n - 1} + y^{n - 1} − z^{n - 1})\\\\ & f_{3,n}(x,y,z) = xyz \times (x^{n - 2} + y^{n - 2} − z^{n - 2}) \end{align}$$
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これらを合体させたものを次のように定義します。
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@ -14,13 +14,27 @@ dashedName: problem-185-number-mind
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例えば、5 桁の秘密の数列について次の推理が与えられます。
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$$\begin{align} & 90342 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 70794 ;0\\;\text{個正しい}\\\\ & 39458 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 34109 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 51545 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 12531 ;1\\;\text{個正しい} \end{align}$$
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$$\begin{align} & 90342 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 70794 ;0\\;\text{個正しい}\\\\ & 39458 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 34109 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 51545 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 12531 ;1\\;\text{個正しい} \end{align}$$
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正解の数列は 39542 だけです。
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次の推理が与えられたとします。
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$$\begin{align} & 5616185650518293 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 3847439647293047 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 5855462940810587 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 9742855507068353 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 4296849643607543 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 3174248439465858 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 4513559094146117 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 7890971548908067 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 8157356344118483 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 2615250744386899 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 8690095851526254 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 6375711915077050 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 6913859173121360 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 6442889055042768 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 2321386104303845 ;0\\;\text{個正しい}\\\\ & 2326509471271448 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 5251583379644322 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 1748270476758276 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 4895722652190306 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 3041631117224635 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 1841236454324589 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 2659862637316867 ;2\\;\text{個正しい} \end{align}$$
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$$\begin{align} & 5616185650518293 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 3847439647293047 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 5855462940810587 ;3\\;\text{個正しい}\\\\
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& 9742855507068353 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 4296849643607543 ;3\\;\text{個正しい}\\\\
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& 3174248439465858 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 4513559094146117 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 7890971548908067 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 8157356344118483 ;1\\;\text{個正しい}\\\\
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& 2615250744386899 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 8690095851526254 ;3\\;\text{個正しい}\\\\
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& 6375711915077050 ;1\\;\text{個正しい}\\\\ & 6913859173121360 ;1\\;\text{個正しい}\\\\
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& 6442889055042768 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 2321386104303845 ;0\\;\text{個正しい}\\\\
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& 2326509471271448 ;2\\;\text{個正しい}\\\\ & 5251583379644322 ;2\\;\text{個正しい}\\\\
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& 1748270476758276 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 4895722652190306 ;1\\;\text{個正しい}\\\\
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& 3041631117224635 ;3\\;\text{個正しい}\\\\ & 1841236454324589 ;3\\;\text{個正しい}\\\\
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& 2659862637316867 ;2\\;\text{個正しい} \end{align}$$
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これらに基づき、唯一の正解である 16 桁の数列を求めなさい。
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@ -10,7 +10,13 @@ dashedName: problem-196-prime-triplets
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正の整数をすべて使用して下図のように三角形を作ります。
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$$\begin{array}{rrr} & 1 \\\\ & \color{red}{2} & \color{red}{3} \\\\ & 4 & \color{red}{5} & 6 \\\\ & \color{red}{7} & 8 & 9 & 10 \\\\ & \color{red}{11} & 12 & \color{red}{13} & 14 & 15 \\\\ & 16 & \color{red}{17} & 18 & \color{red}{19} & 20 & 21 \\\\ & 22 & \color{red}{23} & 24 & 25 & 26 & 27 & 28 \\\\ & \color{red}{29} & 30 & \color{red}{31} & 32 & 33 & 34 & 35 & 36 \\\\ & \color{red}{37} & 38 & 39 & 40 & \color{red}{41} & 42 & \color{red}{43} & 44 & 45 \\\\ & 46 & \color{red}{47} & 48 & 49 & 50 & 51 & 52 & \color{red}{53} & 54 & 55 \\\\ & 56 & 57 & 58 & \color{red}{59} & 60 & \color{red}{61} & 62 & 63 & 64 & 65 & 66 \\\\ & \cdots \end{array}$$
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$$\begin{array}{rrr} & 1 \\\\
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& \color{red}{2} & \color{red}{3} \\\\ & 4 & \color{red}{5} & 6 \\\\
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& \color{red}{7} & 8 & 9 & 10 \\\\ & \color{red}{11} & 12 & \color{red}{13} & 14 & 15 \\\\
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& 16 & \color{red}{17} & 18 & \color{red}{19} & 20 & 21 \\\\ & 22 & \color{red}{23} & 24 & 25 & 26 & 27 & 28 \\\\
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& \color{red}{29} & 30 & \color{red}{31} & 32 & 33 & 34 & 35 & 36 \\\\ & \color{red}{37} & 38 & 39 & 40 & \color{red}{41} & 42 & \color{red}{43} & 44 & 45 \\\\
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& 46 & \color{red}{47} & 48 & 49 & 50 & 51 & 52 & \color{red}{53} & 54 & 55 \\\\ & 56 & 57 & 58 & \color{red}{59} & 60 & \color{red}{61} & 62 & 63 & 64 & 65 & 66 \\\\
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& \cdots \end{array}$$
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それぞれの正の整数は、三角形の中で最大 8 つの整数と隣接しています。
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@ -12,7 +12,17 @@ dashedName: problem-201-subsets-with-a-unique-sum
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集合 $B = \\{1,3,6,8,10,11\\}$ を考えてみます。 $B$ には 3 要素からなる部分集合が 20 個あり、それぞれの和は次のとおりです。
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$$\begin{align} & sum(\\{1,3,6\\}) = 10 \\\\ & sum(\\{1,3,8\\}) = 12 \\\\ & sum(\\{1,3,10\\}) = 14 \\\\ & sum(\\{1,3,11\\}) = 15 \\\\ & sum(\\{1,6,8\\}) = 15 \\\\ & sum(\\{1,6,10\\}) = 17 \\\\ & sum(\\{1,6,11\\}) = 18 \\\\ & sum(\\{1,8,10\\}) = 19 \\\\ & sum(\\{1,8,11\\}) = 20 \\\\ & sum(\\{1,10,11\\}) = 22 \\\\ & sum(\\{3,6,8\\}) = 17 \\\\ & sum(\\{3,6,10\\}) = 19 \\\\ & sum(\\{3,6,11\\}) = 20 \\\\ & sum(\\{3,8,10\\}) = 21 \\\\ & sum(\\{3,8,11\\}) = 22 \\\\ & sum(\\{3,10,11\\}) = 24 \\\\ & sum(\\{6,8,10\\}) = 24 \\\\ & sum(\\{6,8,11\\}) = 25 \\\\ & sum(\\{6,10,11\\}) = 27 \\\\ & sum(\\{8,10,11\\}) = 29 \\end{align}$$
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$$\begin{align} & sum(\\{1,3,6\\}) = 10 \\\\
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& sum(\\{1,3,8\\}) = 12 \\\\ & sum(\\{1,3,10\\}) = 14 \\\\
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||||
& sum(\\{1,3,11\\}) = 15 \\\\ & sum(\\{1,6,8\\}) = 15 \\\\
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||||
& sum(\\{1,6,10\\}) = 17 \\\\ & sum(\\{1,6,11\\}) = 18 \\\\
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||||
& sum(\\{1,8,10\\}) = 19 \\\\ & sum(\\{1,8,11\\}) = 20 \\\\
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||||
& sum(\\{1,10,11\\}) = 22 \\\\ & sum(\\{3,6,8\\}) = 17 \\\\
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||||
& sum(\\{3,6,10\\}) = 19 \\\\ & sum(\\{3,6,11\\}) = 20 \\\\
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||||
& sum(\\{3,8,10\\}) = 21 \\\\ & sum(\\{3,8,11\\}) = 22 \\\\
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||||
& sum(\\{3,10,11\\}) = 24 \\\\ & sum(\\{6,8,10\\}) = 24 \\\\
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||||
& sum(\\{6,8,11\\}) = 25 \\\\ & sum(\\{6,10,11\\}) = 27 \\\\
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& sum(\\{8,10,11\\}) = 29 \\end{align}$$
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これらの和には、複数回現れるものと、1 回のみ現れるものがあります。 集合 $A$ について、$A$ の $k$ 個の要素からなる部分集合のうち、その和が全体で 1 回だけ現れるような集合を $U(A,k) と表すことにします。上の例では、$U(B,3) = \\{10,12,14,18,21,25,27,29\\}$ かつ $sum(U(B,3)) = 156$ です。
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@ -10,7 +10,11 @@ dashedName: problem-203-squarefree-binomial-coefficients
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二項係数 $\displaystyle\binom{n}{k}$ は下図のように三角形に並べることができます。これがパスカルの三角形です。
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$$\begin{array}{ccccccccccccccc} & & & & & & & 1 & & & & & & & \\\\ & & & & & & 1 & & 1 & & & & & & \\\\ & & & & & 1 & & 2 & & 1 & & & & & \\\\ & & & & 1 & & 3 & & 3 & & 1 & & & & \\\\ & & & 1 & & 4 & & 6 & & 4 & & 1 & & & \\\\ & & 1 & & 5 & & 10 & & 10 & & 5 & & 1 & & \\\\ & 1 & & 6 & & 15 & & 20 & & 15 & & 6 & & 1 & \\\\ 1 & & 7 & & 21 & & 35 & & 35 & & 21 & & 7 & & 1 \\\\ & & & & & & & \ldots \end{array}$$
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$$\begin{array}{ccccccccccccccc} & & & & & & & 1 & & & & & & & \\\\
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& & & & & & 1 & & 1 & & & & & & \\\\ & & & & & 1 & & 2 & & 1 & & & & & \\\\
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& & & & 1 & & 3 & & 3 & & 1 & & & & \\\\ & & & 1 & & 4 & & 6 & & 4 & & 1 & & & \\\\
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& & 1 & & 5 & & 10 & & 10 & & 5 & & 1 & & \\\\ & 1 & & 6 & & 15 & & 20 & & 15 & & 6 & & 1 & \\\\
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1 & & 7 & & 21 & & 35 & & 35 & & 21 & & 7 & & 1 \\\\ & & & & & & & \ldots \end{array}$$
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パスカルの三角形の上 8 段に 12 個の相異なる数 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 15, 20, 21, 35) が含まれていることが分かります。
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@ -20,7 +20,11 @@ $t$ も整数であるような分割は「完全」な分割と呼ばれます
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下表に、$P(m)$ の値をいくつか示します。
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$$\begin{align} & P(5) = \frac{1}{1} \\\\ & P(10) = \frac{1}{2} \\\\ & P(15) = \frac{2}{3} \\\\ & P(20) = \frac{1}{2} \\\\ & P(25) = \frac{1}{2} \\\\ & P(30) = \frac{2}{5} \\\\ & \ldots \\\\ & P(180) = \frac{1}{4} \\\\ & P(185) = \frac{3}{13} \end{align}$$
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$$\begin{align} & P(5) = \frac{1}{1} \\\\
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& P(10) = \frac{1}{2} \\\\ & P(15) = \frac{2}{3} \\\\
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& P(20) = \frac{1}{2} \\\\ & P(25) = \frac{1}{2} \\\\
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& P(30) = \frac{2}{5} \\\\ & \ldots \\\\
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& P(180) = \frac{1}{4} \\\\ & P(185) = \frac{3}{13} \end{align}$$
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$P(m) < \frac{1}{12\\,345}$ となる最小の $m$ を求めなさい。
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@ -12,7 +12,10 @@ dashedName: problem-212-combined-volume-of-cuboids
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$C_n$ が次のようなパラメータを持ち、座標軸に平行に置かれた直方体 5000 個の集まりを、$C_1, \ldots, C_{50000}$ とします。
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$$\begin{align} & x_0 = S_{6n - 5} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\ & y_0 = S_{6n - 4} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\ & z_0 = S_{6n - 3} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\ & dx = 1 + (S_{6n - 2} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\ & dy = 1 + (S_{6n - 1} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\ & dz = 1 + (S_{6n} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & x_0 = S_{6n - 5} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\
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& y_0 = S_{6n - 4} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\ & z_0 = S_{6n - 3} \\; \text{mod} \\; 10000 \\\\
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& dx = 1 + (S_{6n - 2} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\ & dy = 1 + (S_{6n - 1} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\
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& dz = 1 + (S_{6n} \\; \text{mod} \\; 399) \\\\ \end{align}$$
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ここで、$S_1, \ldots, S_{300000}$ は「ラグ付きフィボナッチ 法」により生成されます。
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@ -12,7 +12,11 @@ $φ$ をオイラーのトーティエント関数とします。つまり、自
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$φ$ を繰り返すと、それぞれの正の整数が作る鎖の中で値が徐々に小さくなり、最終的に 1 になります。 例えば、 5 から始めると 5, 4, 2, 1 の数列になります。 長さが 4 である鎖をすべて下に示します。
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$$\begin{align} 5,4,2,1 & \\\\ 7,6,2,1 & \\\\ 8,4,2,1 & \\\\ 9,6,2,1 & \\\\ 10,4,2,1 & \\\\ 12,4,2,1 & \\\\ 14,6,2,1 & \\\\ 18,6,2,1 & \end{align}$$
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$$\begin{align} 5,4,2,1 & \\\\
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7,6,2,1 & \\\\ 8,4,2,1 & \\\\
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9,6,2,1 & \\\\ 10,4,2,1 & \\\\
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12,4,2,1 & \\\\ 14,6,2,1 & \\\\
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18,6,2,1 & \end{align}$$
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これらの鎖のうち 2 つのみが素数から始まり、その和は 12 です。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-228-minkowski-sums
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各頂点 $v_k (k = 1, 2, \ldots, n)$ が次の座標であるような正 $n$ 角形を $S_n$ とします。
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$$\begin{align} & x_k = cos(\frac{2k - 1}{n} × 180°) \\\\ & y_k = sin(\frac{2k - 1}{n} × 180°) \end{align}$$
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$$\begin{align} & x_k = cos(\frac{2k - 1}{n} × 180°) \\\\
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& y_k = sin(\frac{2k - 1}{n} × 180°) \end{align}$$
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それぞれの $S_n$ は、周辺上と内部のすべての点からなる、塗りつぶされた図形として解釈されます。
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@ -10,13 +10,17 @@ dashedName: problem-229-four-representations-using-squares
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3600 という数について考えます。 これは、次の式が成り立つ極めて特殊な数です。
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$$\begin{align} & 3600 = {48}^2 + {36}^2 \\\\ & 3600 = {20}^2 + {2×40}^2 \\\\ & 3600 = {30}^2 + {3×30}^2 \\\\ & 3600 = {45}^2 + {7×15}^2 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & 3600 = {48}^2 + {36}^2 \\\\
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& 3600 = {20}^2 + {2×40}^2 \\\\ & 3600 = {30}^2 + {3×30}^2 \\\\
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& 3600 = {45}^2 + {7×15}^2 \\\\ \end{align}$$
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同様に、$88201 = {99}^2 + {280}^2 = {287}^2 + 2 × {54}^2 = {283}^2 + 3 × {52}^2 = {197}^2 + 7 × {84}^2$ です。
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1747年にオイラーは、2 つの平方数の和として表せるのはどのような数字かを証明しました。 ここでは、次の 4 通りのいずれでも表せる数 $n$ に注目します。
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$$\begin{align} & n = {a_1}^2 + {b_1}^2 \\\\ & n = {a_2}^2 + 2{b_2}^2 \\\\ & n = {a_3}^2 + 3{b_3}^2 \\\\ & n = {a_7}^2 + 7{b_7}^2 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & n = {a_1}^2 + {b_1}^2 \\\\
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& n = {a_2}^2 + 2{b_2}^2 \\\\ & n = {a_3}^2 + 3{b_3}^2 \\\\
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& n = {a_7}^2 + 7{b_7}^2 \\\\ \end{align}$$
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ここで、$a_k$ と $b_k$ は正の整数です。
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@ -18,17 +18,21 @@ $A = 1\\,415\\,926\\,535$, $B = 8\\,979\\,323\\,846$ とします。 ここで
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$F_{A,B} の最初のいくつかの項は次のとおりです。
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$$\begin{align} & 1\\,415\\,926\\,535 \\\\ & 8\\,979\\,323\\,846 \\\\ & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \\\\ & 897\\,932\\,384\\,614\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \\\\ & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846\\,897\\,932\\,384\\,614\\,15\color{red}{9}\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 1\\,415\\,926\\,535 \\\\
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& 8\\,979\\,323\\,846 \\\\ & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \\\\
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& 897\\,932\\,384\\,614\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \\\\ & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846\\,897\\,932\\,384\\,614\\,15\color{red}{9}\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846 \end{align}$$
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次に、$D_{A,B}(35)$ は第 5 項の ${35}$ 桁目であり、それは 9 です。
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ここで、$π$ の小数第 100 位までを $A$ とします。
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$$\begin{align} & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846\\,264\\,338\\,327\\,950\\,288\\,419\\,716\\,939\\,937\\,510 \\\\ & 58\\,209\\,749\\,445\\,923\\,078\\,164\\,062\\,862\\,089\\,986\\,280\\,348\\,253\\,421\\,170\\,679 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 14\\,159\\,265\\,358\\,979\\,323\\,846\\,264\\,338\\,327\\,950\\,288\\,419\\,716\\,939\\,937\\,510 \\\\
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& 58\\,209\\,749\\,445\\,923\\,078\\,164\\,062\\,862\\,089\\,986\\,280\\,348\\,253\\,421\\,170\\,679 \end{align}$$
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そして、次の 100 桁を $B$ とします。
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$$\begin{align} & 82\\,148\\,086\\,513\\,282\\,306\\,647\\,093\\,844\\,609\\,550\\,582\\,231\\,725\\,359\\,408\\,128 \\\\ & 48\\,111\\,745\\,028\\,410\\,270\\,193\\,852\\,110\\,555\\,964\\,462\\,294\\,895\\,493\\,038\\,196 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 82\\,148\\,086\\,513\\,282\\,306\\,647\\,093\\,844\\,609\\,550\\,582\\,231\\,725\\,359\\,408\\,128 \\\\
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& 48\\,111\\,745\\,028\\,410\\,270\\,193\\,852\\,110\\,555\\,964\\,462\\,294\\,895\\,493\\,038\\,196 \end{align}$$
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$\sum_{n = 0, 1, \ldots, 17} {10}^n × D_{A,B}((127 + 19n) × 7^n)$ を求めなさい。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-238-infinite-string-tour
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"Blum Blum Shub" 擬似乱数法により次の数列を作ります。
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$$ s_0 = 14025256 \\\\ s_{n + 1} = {s_n}^2 \\; mod \\; 20\\,300\\,713 $$
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$$ s_0 = 14025256 \\\\
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s_{n + 1} = {s_n}^2 \\; mod \\; 20\\,300\\,713 $$
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これらの数 $s_0s_1s_2\ldots$ を連結して、無限長の文字列 $w$ を作成します。 したがって、$w = 14025256741014958470038053646\ldots$ です。
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@ -10,7 +10,9 @@ dashedName: problem-240-top-dice
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6 面のサイコロ (各面の数字は 1 から 6) を 5 個振り、出目の上位 3 個の和が 15 になるケースは 1111 通りあります。 その例をいくつか下に示します。
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$$\begin{align} & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 4,3,6,3,5 \\\\ & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 4,3,3,5,6 \\\\ & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 3,3,3,6,6 \\\\ & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 6,6,3,3,3 \end{align}$$
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$$\begin{align} & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 4,3,6,3,5 \\\\
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& D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 4,3,3,5,6 \\\\ & D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 3,3,3,6,6 \\\\
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& D_1,D_2,D_3,D_4,D_5 = 6,6,3,3,3 \end{align}$$
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12 面のサイコロ (各面の数字は 1 から 12) を 20 個振り、出目の上位 10 個の和が 70 になるケースは何通りありますか?
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@ -16,7 +16,9 @@ dashedName: problem-244-sliders
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それぞれの経路について、下記 (擬似コード) によってそのチェックサムが計算されます。
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$$\begin{align} & \text{チェックサム} = 0 \\\\ & \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_1) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \\\\ & \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_2) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \\\\ & \ldots \\\\ & \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_n) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \end{align}$$
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$$\begin{align} & \text{チェックサム} = 0 \\\\
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& \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_1) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \\\\ & \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_2) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \\\\
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& \ldots \\\\ & \text{チェックサム} = (\text{チェックサム} × 243 + m_n) \\; \text{mod} \\; 100\\,000\\,007 \end{align}$$
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ここで、$m_k$ は移動を表す文字列の $k$ 番目の文字の ASCII コード値です。この移動の ASCII コードを下表に示します。
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@ -16,7 +16,8 @@ dashedName: problem-252-convex-holes
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この例では、次の擬似乱数法によって生成された最初の 20 個の点 ($T_{2k − 1}$, $T_{2k}$) (ここで $k = 1, 2, \ldots, 20$) を使用しました。
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$$\begin{align} S_0 & = 290\\,797 \\\\ S_{n+1} & = {S_n}^2 \\; \text{mod} \\; 50\\,515\\,093 \\\\ T_n & = (S_n \\; \text{mod} \\; 2000) − 1000 \end{align}$$
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$$\begin{align} S_0 & = 290\\,797 \\\\
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S_{n+1} & = {S_n}^2 \\; \text{mod} \\; 50\\,515\\,093 \\\\ T_n & = (S_n \\; \text{mod} \\; 2000) − 1000 \end{align}$$
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すなわち、(527, 144), (−488, 732), (−454, −947), …です。
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@ -28,7 +28,8 @@ $x_{k + 1} = x_k$ になったら止めます。
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$n$ は 4 桁あるので、$x_0 = 7 × {10}^{\frac{4-2}{2}} = 70$ です。
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$$x_1 = \left\lfloor\frac{70 + \left\lceil\frac{4321}{70}\right\rceil}{2}\right\rfloor = 66 \\\\ x_2 = \left\lfloor\frac{66 + \left\lceil\frac{4321}{66}\right\rceil}{2}\right\rfloor = 66$$
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$$x_1 = \left\lfloor\frac{70 + \left\lceil\frac{4321}{70}\right\rceil}{2}\right\rfloor = 66 \\\\
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x_2 = \left\lfloor\frac{66 + \left\lceil\frac{4321}{66}\right\rceil}{2}\right\rfloor = 66$$
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$x_2 = x_1$ なので、ここで止めます。 したがって、ほんの 2 回繰り返すだけで、4321 の丸め平方根が 66 であることが分かりました (実際の平方根は65.7343137…)。
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@ -14,7 +14,9 @@ $${(k - m)}^2 + \ldots + k^2 = {(n + 1)}^2 + \ldots + {(n + m)}^2$$
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小さい平方ピボットをいくつか下に示します。
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$$\begin{align} & \mathbf{4}: 3^2 + \mathbf{4}^2 = 5^2 \\\\ & \mathbf{21}: {20}^2 + \mathbf{21}^2 = {29}^2 \\\\ & \mathbf{24}: {21}^2 + {22}^2 + {23}^2 + \mathbf{24}^2 = {25}^2 + {26}^2 + {27}^2 \\\\ & \mathbf{110}: {108}^2 + {109}^2 + \mathbf{110}^2 = {133}^2 + {134}^2 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & \mathbf{4}: 3^2 + \mathbf{4}^2 = 5^2 \\\\
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& \mathbf{21}: {20}^2 + \mathbf{21}^2 = {29}^2 \\\\ & \mathbf{24}: {21}^2 + {22}^2 + {23}^2 + \mathbf{24}^2 = {25}^2 + {26}^2 + {27}^2 \\\\
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& \mathbf{110}: {108}^2 + {109}^2 + \mathbf{110}^2 = {133}^2 + {134}^2 \\\\ \end{align}$$
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${10}^{10}$ 以下の相異なる平方ピボットの総和を求めなさい。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-282-the-ackermann-function
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負でない整数 $m$, $n$ に対して、アッカーマン関数 $A(m, n)$ は次のように定義されます。
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$$A(m, n) = \begin{cases} n + 1 & \text{$m = 0$ の場合} \\\\ A(m - 1, 1) & \text{$m > 0$ かつ $n = 0$ の場合} \\\\ A(m - 1, A(m, n - 1)) & \text{$m > 0$ かつ $n > 0$ の場合} \end{cases}$$
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$$A(m, n) = \begin{cases} n + 1 & \text{$m = 0$ の場合} \\\\
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A(m - 1, 1) & \text{$m > 0$ かつ $n = 0$ の場合} \\\\ A(m - 1, A(m, n - 1)) & \text{$m > 0$ かつ $n > 0$ の場合} \end{cases}$$
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例えば、$A(1, 0) = 2$, $A(2, 2) = 7$, $A(3, 4) = 125$ です。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-288-an-enormous-factorial
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任意の素数 $p$ に対し、数 $N(p,q)$ は $N(p,q) = \sum_{n=0}^q T_n \times p^n$ と定義されます。$T_n$ は下の乱数生成法で生成されます。
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$$\begin{align} & S_0 = 290797 \\\\ & S_{n + 1} = {S_n}^2\bmod 50\\,515\\,093 \\\\ & T_n = S_n\bmod p \end{align}$$
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$$\begin{align} & S_0 = 290797 \\\\
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& S_{n + 1} = {S_n}^2\bmod 50\\,515\\,093 \\\\ & T_n = S_n\bmod p \end{align}$$
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$Nfac(p,q)$ を、$N(p,q)$ の階乗と定義します。
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@ -16,7 +16,8 @@ dashedName: problem-295-lenticular-holes
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次のような円を考えます。
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$$\begin{align} & C_0: x^2 + y^2 = 25 \\\\ & C_1: {(x + 4)}^2 + {(y - 4)}^2 = 1 \\\\ & C_2: {(x - 12)}^2 + {(y - 4)}^2 = 65 \end{align}$$
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$$\begin{align} & C_0: x^2 + y^2 = 25 \\\\
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& C_1: {(x + 4)}^2 + {(y - 4)}^2 = 1 \\\\ & C_2: {(x - 12)}^2 + {(y - 4)}^2 = 65 \end{align}$$
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円 $C_0$, $C_1$, $C_2$ を下図に示します。
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@ -19,7 +19,9 @@ $S_n$ のすべての頂点をちょうど 1 回ずつ通る循環路の数を
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次のことも確認できます。
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$$\begin{align} & C(1) = C(2) = 1 \\\\ & C(5) = 71\\,328\\,803\\,586\\,048 \\\\ & C(10 000)\bmod {10}^8 = 37\\,652\\,224 \\\\ & C(10 000)\bmod {13}^8 = 617\\,720\\,485 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & C(1) = C(2) = 1 \\\\
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& C(5) = 71\\,328\\,803\\,586\\,048 \\\\ & C(10 000)\bmod {10}^8 = 37\\,652\\,224 \\\\
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& C(10 000)\bmod {13}^8 = 617\\,720\\,485 \\\\ \end{align}$$
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$C(C(C(10\\,000)))\bmod {13}^8$ を求めなさい。
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@ -12,7 +12,11 @@ dashedName: problem-318-2011-nines
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$\sqrt{2} + \sqrt{3}$ の偶数乗を計算すると、次のようになります。
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$$\begin{align} & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^2 = 9.898979485566356\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^4 = 97.98979485566356\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^6 = 969.998969071069263\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^8 = 9601.99989585502907\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{10} = 95049.999989479221\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{12} = 940897.9999989371855\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{14} = 9313929.99999989263\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{16} = 92198401.99999998915\ldots \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^2 = 9.898979485566356\ldots \\\\
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& {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^4 = 97.98979485566356\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^6 = 969.998969071069263\ldots \\\\
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& {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^8 = 9601.99989585502907\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{10} = 95049.999989479221\ldots \\\\
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& {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{12} = 940897.9999989371855\ldots \\\\ & {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{14} = 9313929.99999989263\ldots \\\\
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& {(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{16} = 92198401.99999998915\ldots \\\\ \end{align}$$
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これらの累乗の分数部を見ると、先頭で連続している 9 の個数が非減少であるように見えます。 実際に、$n$ が大きいと ${(\sqrt{2} + \sqrt{3})}^{2n}$ の小数部が 1 に近付くということを証明できます。
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@ -12,7 +12,9 @@ $3×3×n$ の塔を $2×1×1×1$ のブロックで埋める方法が何通り
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次に例を示します ($q = 100\\,000\\,007$ の場合)。
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$$\begin{align} & f(2) = 229, \\\\ & f(4) = 117\\,805, \\\\ & f(10)\bmod q = 96\\,149\\,360, \\\\ & f({10}^3)\bmod q = 24\\,806\\,056, \\\\ & f({10}^6)\bmod q = 30\\,808\\,124. \end{align}$$
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$$\begin{align} & f(2) = 229, \\\\
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& f(4) = 117\\,805, \\\\ & f(10)\bmod q = 96\\,149\\,360, \\\\
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& f({10}^3)\bmod q = 24\\,806\\,056, \\\\ & f({10}^6)\bmod q = 30\\,808\\,124. \end{align}$$
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$f({10}^{10000})\bmod 100\\,000\\,007$ を求めなさい。
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@ -10,11 +10,13 @@ dashedName: problem-330-eulers-number
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すべての整数 $n$ について、実数の無限数列 $a(n)$ は次のように定義されます。
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$$ a(n) = \begin{cases} 1 & n < 0 \\\\ \displaystyle \sum_{i = 1}^{\infty} \frac{a(n - 1)}{i!} & n \ge 0 \end{cases} $$
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$$ a(n) = \begin{cases} 1 & n < 0 \\\\
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\displaystyle \sum_{i = 1}^{\infty} \frac{a(n - 1)}{i!} & n \ge 0 \end{cases} $$
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例えば次のようになります。
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$$\begin{align} & a(0) = \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = e − 1 \\\\ & a(1) = \frac{e − 1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = 2e − 3 \\\\ & a(2) = \frac{2e − 3}{1!} + \frac{e − 1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = \frac{7}{2} e − 6 \end{align}$$
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$$\begin{align} & a(0) = \frac{1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = e − 1 \\\\
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& a(1) = \frac{e − 1}{1!} + \frac{1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = 2e − 3 \\\\ & a(2) = \frac{2e − 3}{1!} + \frac{e − 1}{2!} + \frac{1}{3!} + \ldots = \frac{7}{2} e − 6 \end{align}$$
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ここで、$e = 2.7182818\ldots$ はオイラーの定数です。
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@ -14,7 +14,8 @@ dashedName: problem-333-special-partitions
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多くの整数には有効な分割が複数個あります。そのような最初の数は 11 であり、次の 2 つの分割があります。
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$$\begin{align} & 11 = 2 + 9 = (2^1 \times 3^0 + 2^0 \times 3^2) \\\\ & 11 = 8 + 3 = (2^3 \times 3^0 + 2^0 \times 3^1) \end{align}$$
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$$\begin{align} & 11 = 2 + 9 = (2^1 \times 3^0 + 2^0 \times 3^2) \\\\
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& 11 = 8 + 3 = (2^3 \times 3^0 + 2^0 \times 3^1) \end{align}$$
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$n$ の有効な分割の数を $P(n)$ とします。 例えば、$P(11) = 2$ です。
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@ -16,7 +16,10 @@ dashedName: problem-334-spilling-the-beans
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次の数列が与えられます。
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$$\begin{align} & t_0 = 123456, \\\\ & t_i = \begin{cases} \frac{t_{i - 1}}{2}, & \text{$t_{i - 1}$ が偶数の場合} \\\\ \left\lfloor\frac{t_{i - 1}}{2}\right\rfloor \oplus 926252, & \text{$t_{i - 1}$ が奇数の場合} \end{cases} \\\\ & \qquad \text{ここで、$⌊x⌋$ は床関数、$\oplus$ はビット排他論理和演算子} \\\\ & b_i = (t_i\bmod 2^{11}) + 1 \end{align}$$
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$$\begin{align} & t_0 = 123456, \\\\
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& t_i = \begin{cases} \frac{t_{i - 1}}{2}, & \text{$t_{i - 1}$ が偶数の場合} \\\\
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\left\lfloor\frac{t_{i - 1}}{2}\right\rfloor \oplus 926252, & \text{$t_{i - 1}$ が奇数の場合} \end{cases} \\\\
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& \qquad \text{ここで、$⌊x⌋$ は床関数、$\oplus$ はビット排他論理和演算子} \\\\ & b_i = (t_i\bmod 2^{11}) + 1 \end{align}$$
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最後の数列に含まれる最初の 2 項は $b_1 = 289$ と $b_2 = 145$ です。 隣り合う 2 つのボウルでそれぞれ $b_1$ 個と $b_2$ 個の豆から始めると、ゲームを終えるまでに 3419100 回動かす必要があります。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-340-crazy-function
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固定小数点整数 $a$, $b$, $c$ について、クレイジー関数 (crazy function) $F(n)$ を次のように定義します。
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$$\begin{align} & F(n) = n - c \\;\text{ (すべての } n > b \text{ に対して)}\\\\ & F(n) = F(a + F(a + F(a + F(a + n)))) \\;\text{ (すべての } n ≤ b \text{ に対して)} \end{align}$$
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$$\begin{align} & F(n) = n - c \\;\text{ (すべての } n > b \text{ に対して)}\\\\
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& F(n) = F(a + F(a + F(a + F(a + n)))) \\;\text{ (すべての } n ≤ b \text{ に対して)} \end{align}$$
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また、$S(a, b, c) = \displaystyle\sum_{n = 0}^b F(n)$ と定義します。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-341-golombs-self-describing-sequence
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ゴロムの自己記述的数列 ($G(n)$) は、数列内に $n$ がちょうど $G(n)$ 回現れるような、自然数の非減少数列です。 最初の数個の $n$ に対する $G(n)$ の値を次に示します。
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$$\begin{array}{c} n & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & \ldots \\\\ G(n) & 1 & 2 & 2 & 3 & 3 & 4 & 4 & 4 & 5 & 5 & 5 & 6 & 6 & 6 & 6 & \ldots \end{array}$$
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$$\begin{array}{c} n & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & \ldots \\\\
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G(n) & 1 & 2 & 2 & 3 & 3 & 4 & 4 & 4 & 5 & 5 & 5 & 6 & 6 & 6 & 6 & \ldots \end{array}$$
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$G({10}^3) = 86$, $G({10}^6) = 6137$ が与えられます。
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@ -12,11 +12,20 @@ dashedName: problem-345-matrix-sum
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例えば次の行列では、行列の和は $3315 (= 863 + 383 + 343 + 959 + 767)$ です。
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$$\begin{array}{rrrrr} 7 & 53 & 183 & 439 & \color{lime}{863} \\\\ 497 & \color{lime}{383} & 563 & 79 & 973 \\\\ 287 & 63 & \color{lime}{343} & 169 & 583 \\\\ 627 & 343 & 773 & \color{lime}{959} & 943 \\\\ \color{lime}{767} & 473 & 103 & 699 & 303 \end{array}$$
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$$\begin{array}{rrrrr} 7 & 53 & 183 & 439 & \color{lime}{863} \\\\
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497 & \color{lime}{383} & 563 & 79 & 973 \\\\ 287 & 63 & \color{lime}{343} & 169 & 583 \\\\
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627 & 343 & 773 & \color{lime}{959} & 943 \\\\ \color{lime}{767} & 473 & 103 & 699 & 303 \end{array}$$
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次の行列の行列和を求めなさい。
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$$\\begin{array}{r} 7 & 53 & 183 & 439 & 863 & 497 & 383 & 563 & 79 & 973 & 287 & 63 & 343 & 169 & 583 \\\\ 627 & 343 & 773 & 959 & 943 & 767 & 473 & 103 & 699 & 303 & 957 & 703 & 583 & 639 & 913 \\\\ 447 & 283 & 463 & 29 & 23 & 487 & 463 & 993 & 119 & 883 & 327 & 493 & 423 & 159 & 743 \\\\ 217 & 623 & 3 & 399 & 853 & 407 & 103 & 983 & 89 & 463 & 290 & 516 & 212 & 462 & 350 \\\\ 960 & 376 & 682 & 962 & 300 & 780 & 486 & 502 & 912 & 800 & 250 & 346 & 172 & 812 & 350 \\\\ 870 & 456 & 192 & 162 & 593 & 473 & 915 & 45 & 989 & 873 & 823 & 965 & 425 & 329 & 803 \\\\ 973 & 965 & 905 & 919 & 133 & 673 & 665 & 235 & 509 & 613 & 673 & 815 & 165 & 992 & 326 \\\\ 322 & 148 & 972 & 962 & 286 & 255 & 941 & 541 & 265 & 323 & 925 & 281 & 601 & 95 & 973 \\\\ 445 & 721 & 11 & 525 & 473 & 65 & 511 & 164 & 138 & 672 & 18 & 428 & 154 & 448 & 848 \\\\ 414 & 456 & 310 & 312 & 798 & 104 & 566 & 520 & 302 & 248 & 694 & 976 & 430 & 392 & 198 \\\\ 184 & 829 & 373 & 181 & 631 & 101 & 969 & 613 & 840 & 740 & 778 & 458 & 284 & 760 & 390 \\\\ 821 & 461 & 843 & 513 & 17 & 901 & 711 & 993 & 293 & 157 & 274 & 94 & 192 & 156 & 574 \\\\ 34 & 124 & 4 & 878 & 450 & 476 & 712 & 914 & 838 & 669 & 875 & 299 & 823 & 329 & 699 \\\\ 815 & 559 & 813 & 459 & 522 & 788 & 168 & 586 & 966 & 232 & 308 & 833 & 251 & 631 & 107 \\\\ 813 & 883 & 451 & 509 & 615 & 77 & 281 & 613 & 459 & 205 & 380 & 274 & 302 & 35 & 805 \end{array}$$
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$$\\begin{array}{r} 7 & 53 & 183 & 439 & 863 & 497 & 383 & 563 & 79 & 973 & 287 & 63 & 343 & 169 & 583 \\\\
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627 & 343 & 773 & 959 & 943 & 767 & 473 & 103 & 699 & 303 & 957 & 703 & 583 & 639 & 913 \\\\ 447 & 283 & 463 & 29 & 23 & 487 & 463 & 993 & 119 & 883 & 327 & 493 & 423 & 159 & 743 \\\\
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217 & 623 & 3 & 399 & 853 & 407 & 103 & 983 & 89 & 463 & 290 & 516 & 212 & 462 & 350 \\\\ 960 & 376 & 682 & 962 & 300 & 780 & 486 & 502 & 912 & 800 & 250 & 346 & 172 & 812 & 350 \\\\
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870 & 456 & 192 & 162 & 593 & 473 & 915 & 45 & 989 & 873 & 823 & 965 & 425 & 329 & 803 \\\\ 973 & 965 & 905 & 919 & 133 & 673 & 665 & 235 & 509 & 613 & 673 & 815 & 165 & 992 & 326 \\\\
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322 & 148 & 972 & 962 & 286 & 255 & 941 & 541 & 265 & 323 & 925 & 281 & 601 & 95 & 973 \\\\ 445 & 721 & 11 & 525 & 473 & 65 & 511 & 164 & 138 & 672 & 18 & 428 & 154 & 448 & 848 \\\\
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414 & 456 & 310 & 312 & 798 & 104 & 566 & 520 & 302 & 248 & 694 & 976 & 430 & 392 & 198 \\\\ 184 & 829 & 373 & 181 & 631 & 101 & 969 & 613 & 840 & 740 & 778 & 458 & 284 & 760 & 390 \\\\
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821 & 461 & 843 & 513 & 17 & 901 & 711 & 993 & 293 & 157 & 274 & 94 & 192 & 156 & 574 \\\\ 34 & 124 & 4 & 878 & 450 & 476 & 712 & 914 & 838 & 669 & 875 & 299 & 823 & 329 & 699 \\\\
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815 & 559 & 813 & 459 & 522 & 788 & 168 & 586 & 966 & 232 & 308 & 833 & 251 & 631 & 107 \\\\ 813 & 883 & 451 & 509 & 615 & 77 & 281 & 613 & 459 & 205 & 380 & 274 & 302 & 35 & 805 \end{array}$$
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# --hints--
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@ -14,7 +14,9 @@ dashedName: problem-348-sum-of-a-square-and-a-cube
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例えば、5229225 は回文数であり、ちょうど 4 通りの表し方があります。
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$$\begin{align} & {2285}^2 + {20}^3 \\\\ & {2223}^2 + {66}^3 \\\\ & {1810}^2 + {125}^3 \\\\ & {1197}^2 + {156}^3 \end{align}$$
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$$\begin{align} & {2285}^2 + {20}^3 \\\\
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& {2223}^2 + {66}^3 \\\\ & {1810}^2 + {125}^3 \\\\
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& {1197}^2 + {156}^3 \end{align}$$
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このような回文数のうち最小の数 5 つの和を求めなさい。
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@ -16,7 +16,9 @@ dashedName: problem-350-constraining-the-least-greatest-and-the-greatest-least
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$gcd ≥ G$ かつ $lcm ≤ L$ を満たすサイズ $N$ のリストの個数を $f(G, L, N)$ とします。 例えば、次のようになります。
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$$\begin{align} & f(10, 100, 1) = 91 \\\\ & f(10, 100, 2) = 327 \\\\ & f(10, 100, 3) = 1135 \\\\ & f(10, 100, 1000)\bmod {101}^4 = 3\\,286\\,053 \end{align}$$
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$$\begin{align} & f(10, 100, 1) = 91 \\\\
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& f(10, 100, 2) = 327 \\\\ & f(10, 100, 3) = 1135 \\\\
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& f(10, 100, 1000)\bmod {101}^4 = 3\\,286\\,053 \end{align}$$
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$f({10}^6, {10}^{12}, {10}^{18})\bmod {101}^4$ を求めなさい。
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@ -14,11 +14,16 @@ $n$ 桁の巡回数は非常に興味深い性質を持っています:
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最小の巡回数は、6 桁の数 142857 です。
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$$\begin{align} & 142857 × 1 = 142857 \\\\ & 142857 × 2 = 285714 \\\\ & 142857 × 3 = 428571 \\\\ & 142857 × 4 = 571428 \\\\ & 142857 × 5 = 714285 \\\\ & 142857 × 6 = 857142 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 142857 × 1 = 142857 \\\\
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& 142857 × 2 = 285714 \\\\ & 142857 × 3 = 428571 \\\\
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& 142857 × 4 = 571428 \\\\ & 142857 × 5 = 714285 \\\\
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& 142857 × 6 = 857142 \end{align}$$
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次の巡回数は、16 桁の 0588235294117647 です。
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$$\begin{align} & 0588235294117647 × 1 = 0588235294117647 \\\\ & 0588235294117647 × 2 = 1176470588235294 \\\\ & 0588235294117647 × 3 = 1764705882352941 \\\\ & \ldots \\\\ & 0588235294117647 × 16 = 9411764705882352 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 0588235294117647 × 1 = 0588235294117647 \\\\
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& 0588235294117647 × 2 = 1176470588235294 \\\\ & 0588235294117647 × 3 = 1764705882352941 \\\\
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& \ldots \\\\ & 0588235294117647 × 16 = 9411764705882352 \end{align}$$
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なお、巡回数では先行ゼロが重要です。
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@ -27,7 +27,10 @@ dashedName: problem-359-hilberts-new-hotel
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$P(f, r)$ の結果を次のように定義します: $n$ 番目の人が $f$ 階の $r$ 号室を取る場合は $n$、誰もその部屋を取らない場合は 0 になります。 いくつかの例を次に示します。
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$$\begin{align} & P(1, 1) = 1 \\\\ & P(1, 2) = 3 \\\\ & P(2, 1) = 2 \\\\ & P(10, 20) = 440 \\\\ & P(25, 75) = 4863 \\\\ & P(99, 100) = 19454 \end{align}$$
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$$\begin{align} & P(1, 1) = 1 \\\\
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& P(1, 2) = 3 \\\\ & P(2, 1) = 2 \\\\
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& P(10, 20) = 440 \\\\ & P(25, 75) = 4863 \\\\
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& P(99, 100) = 19454 \end{align}$$
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$f × r = 71\\,328\\,803\\,586\\,048$ となるすべての正の数 $f$, $r$ について $P(f, r)$ の総和を求め、下位 8 桁を答えなさい。
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@ -20,7 +20,8 @@ $\\{T_n\\}$ の最初のいくつかの項が次のように与えられます:
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$A_n$ の最初のいくつかの項が次のように与えられます。
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$$\begin{array}{cr} n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & \ldots \\\\ A_n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 18 & \ldots \end{array}$$
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$$\begin{array}{cr} n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & \ldots \\\\
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A_n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 18 & \ldots \end{array}$$
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また、$A_{100} = 3251$ および $A_{1000} = 80\\,852\\,364\\,498$ であることも確認できます。
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@ -16,7 +16,8 @@ dashedName: problem-368-a-kempner-like-series
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削除される 20 項は次のとおりです。
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$$\dfrac{1}{111}, \dfrac{1}{222}, \dfrac{1}{333}, \dfrac{1}{444}, \dfrac{1}{555}, \dfrac{1}{666}, \dfrac{1}{777}, \dfrac{1}{888}, \dfrac{1}{999}, \dfrac{1}{1000}, \dfrac{1}{1110}, \\\\ \dfrac{1}{1111}, \dfrac{1}{1112}, \dfrac{1}{1113}, \dfrac{1}{1114}, \dfrac{1}{1115}, \dfrac{1}{1116}, \dfrac{1}{1117}, \dfrac{1}{1118}, \dfrac{1}{1119}$$
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$$\dfrac{1}{111}, \dfrac{1}{222}, \dfrac{1}{333}, \dfrac{1}{444}, \dfrac{1}{555}, \dfrac{1}{666}, \dfrac{1}{777}, \dfrac{1}{888}, \dfrac{1}{999}, \dfrac{1}{1000}, \dfrac{1}{1110}, \\\\
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\dfrac{1}{1111}, \dfrac{1}{1112}, \dfrac{1}{1113}, \dfrac{1}{1114}, \dfrac{1}{1115}, \dfrac{1}{1116}, \dfrac{1}{1117}, \dfrac{1}{1118}, \dfrac{1}{1119}$$
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この級数も同様に収束します。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-375-minimum-of-subsequences
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以下に述べる疑似乱数生成器で作成した整数の数列を $S_n$ とします。
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$$\begin{align} S_0 & = 290\\,797 \\\\ S_{n + 1} & = {S_n}^2\bmod 50\\,515\\,093 \end{align}$$
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$$\begin{align} S_0 & = 290\\,797 \\\\
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S_{n + 1} & = {S_n}^2\bmod 50\\,515\\,093 \end{align}$$
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$i ≤ j$ に対する数 $S_i, S_{i + 1}, \ldots, S_j$ のうちの最小数を $A(i, j)$ とします。 $1 ≤ i ≤ j ≤ N$ のとき、$M(N) = \sum A(i, j)$ とします。
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@ -10,7 +10,9 @@ dashedName: problem-376-nontransitive-sets-of-dice
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通常とは異なる目を持つ、以下のようなサイコロの集合について考えます。
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$$\begin{array}{} \text{サイコロ A: } & 1 & 4 & 4 & 4 & 4 & 4 \\\\ \text{サイコロ B: } & 2 & 2 & 2 & 5 & 5 & 5 \\\\ \text{サイコロ C: } & 3 & 3 & 3 & 3 & 3 & 6 \\\\ \end{array}$$
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$$\begin{array}{} \text{サイコロ A: } & 1 & 4 & 4 & 4 & 4 & 4 \\\\
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\text{サイコロ B: } & 2 & 2 & 2 & 5 & 5 & 5 \\\\ \text{サイコロ C: } & 3 & 3 & 3 & 3 & 3 & 6 \\\\
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\end{array}$$
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ゲームでは、2 人のプレイヤーが交互にサイコロを選び、振ります。 最大の目を出したプレイヤーが勝者です。
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@ -10,7 +10,9 @@ dashedName: problem-38-pandigital-multiples
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192 に 1, 2, 3 をそれぞれ乗じます。
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$$\begin{align} 192 × 1 = 192\\\\ 192 × 2 = 384\\\\ 192 × 3 = 576\\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} 192 × 1 = 192\\\\
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192 × 2 = 384\\\\ 192 × 3 = 576\\\\
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\end{align}$$
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それぞれの積を連結すると、1 から 9 のパンデジタル数 192384576 になります。 192384576 を 192 と (1, 2, 3) の「連結積」と呼ぶことにします。
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@ -18,7 +18,9 @@ $b(n)$ の総和数列 $s(n) = \displaystyle\sum_{i = 0}^{n} b(i)$ も考えま
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これらの数列の最初のいくつかの組み合わせは次のようになります。
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$$\begin{array}{lr} n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 \\\\ a(n) & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 1 & 2 \\\\ b(n) & 1 & 1 & 1 & -1 & 1 & 1 & -1 & 1 \\\\ s(n) & 1 & 2 & 3 & 2 & 3 & 4 & 3 & 4 \end{array}$$
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$$\begin{array}{lr} n & 0 & 1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 & 7 \\\\
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a(n) & 0 & 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 1 & 2 \\\\ b(n) & 1 & 1 & 1 & -1 & 1 & 1 & -1 & 1 \\\\
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s(n) & 1 & 2 & 3 & 2 & 3 & 4 & 3 & 4 \end{array}$$
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数列 $s(n)$ は驚くべき性質を持っています。すべての要素が正の数であり、正の整数 $k$ がいずれもちょうど $k$ 回現れるという性質です。
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@ -28,7 +30,8 @@ $s(n)$ の中で $t$ が $c$ 回目に現れたときの $s(n)$ 内でのイン
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$F(n)$ を、以下の式で定義されるフィボナッチ数列とします。
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$$\begin{align} & F(0) = F(1) = 1 \text{かつ} \\\\ & n > 1 \text{のとき} F(n) = F(n - 1) + F(n - 2) \end{align}$$
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$$\begin{align} & F(0) = F(1) = 1 \text{かつ} \\\\
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& n > 1 \text{のとき} F(n) = F(n - 1) + F(n - 2) \end{align}$$
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$GF(t) = g(F(t), F(t - 1))$ と定義します。
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@ -32,7 +32,9 @@ dashedName: problem-406-guessing-game
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いくつかの例を次に示します。
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$$\begin{align} & C(5, 2, 3) = 5 \\\\ & C(500, \sqrt{2}, \sqrt{3}) = 13.220\\,731\\,97\ldots \\\\ & C(20\\,000, 5, 7) = 82 \\\\ & C(2\\,000\\,000, √5, √7) = 49.637\\,559\\,55\ldots \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & C(5, 2, 3) = 5 \\\\
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& C(500, \sqrt{2}, \sqrt{3}) = 13.220\\,731\\,97\ldots \\\\ & C(20\\,000, 5, 7) = 82 \\\\
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& C(2\\,000\\,000, √5, √7) = 49.637\\,559\\,55\ldots \\\\ \end{align}$$
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$F_1 = F_2 = 1$ を初期条件とするフィボナッチ数 $F_k = F_{k - 1} + F_{k - 2}$ を $F_k$ と定義します。
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@ -16,7 +16,8 @@ dashedName: problem-414-kaprekar-constant
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例えば、 数 0837 から始めると次のようになります。
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$$\begin{align} & 8730 - 0378 = 8352 \\\\ & 8532 - 2358 = 6174 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 8730 - 0378 = 8352 \\\\
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& 8532 - 2358 = 6174 \end{align}$$
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6174 はカプレカ定数と呼ばれます。 0 かカプレカ定数になるまでこのように並べ替えと減算を繰り返すプロセスは、カプレカ操作と呼ばれます。
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@ -10,7 +10,12 @@ dashedName: problem-417-reciprocal-cycles-ii
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単位分数とは分子が 1 である分数です。 分母が 2 から 10 までの単位分数を小数で表すと、次のようになります。
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$$\begin{align} & \frac{1}{2} = 0.5 \\\\ & \frac{1}{3} = 0.(3) \\\\ & \frac{1}{4} = 0.25 \\\\ & \frac{1}{5} = 0.2 \\\\ & \frac{1}{6} = 0.1(6) \\\\ & \frac{1}{7} = 0.(142857) \\\\ & \frac{1}{8} = 0.125 \\\\ & \frac{1}{9} = 0.(1) \\\\ & \frac{1}{10} = 0.1 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & \frac{1}{2} = 0.5 \\\\
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& \frac{1}{3} = 0.(3) \\\\ & \frac{1}{4} = 0.25 \\\\
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& \frac{1}{5} = 0.2 \\\\ & \frac{1}{6} = 0.1(6) \\\\
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& \frac{1}{7} = 0.(142857) \\\\ & \frac{1}{8} = 0.125 \\\\
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& \frac{1}{9} = 0.(1) \\\\ & \frac{1}{10} = 0.1 \\\\
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\end{align}$$
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この中の $0.1(6)$ は $0.16666\ldots$ を意味し、1 桁の循環節を持ちます。 $\frac{1}{7}$ には 6 桁の循環節があることが分かります。
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@ -12,11 +12,14 @@ dashedName: problem-420-2x2-positive-integer-matrix
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一部の正整数行列中は、正整数行列の 2 乗として 2 通りに表すことができます。 次に例を示します。
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$$\begin{pmatrix} 40 & 12 \\\\ 48 & 40 \end{pmatrix}=
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$$\begin{pmatrix} 40 & 12 \\\\
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48 & 40 \end{pmatrix}=
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{\begin{pmatrix}
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2 & 3 \\\\ 12 & 2 \end{pmatrix}}^2 =
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2 & 3 \\\\
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12 & 2 \end{pmatrix}}^2 =
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{\begin{pmatrix}
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6 & 1 \\\\ 4 & 6 \end{pmatrix}}^2$$
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6 & 1 \\\\
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4 & 6 \end{pmatrix}}^2$$
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対角和が N 未満であり、かつ、正整数行列の 2 乗として 2 通りに表せる 2x2 の正整数行列の個数を $F(N)$ とします。
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@ -14,7 +14,8 @@ $n$ を正の整数とします。
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例えば、$n = 7$、サイコロの出目が (1, 1, 5, 6, 6, 6, 3) の場合、連続する同じ出目の対は次のとおりです。
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$$\begin{align} & (\underline{1}, \underline{1}, 5, 6, 6, 6, 3) \\\\ & (1, 1, 5, \underline{6}, \underline{6}, 6, 3) \\\\ & (1, 1, 5, 6, \underline{6}, \underline{6}, 3) \end{align}$$
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$$\begin{align} & (\underline{1}, \underline{1}, 5, 6, 6, 6, 3) \\\\
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& (1, 1, 5, \underline{6}, \underline{6}, 6, 3) \\\\ & (1, 1, 5, 6, \underline{6}, \underline{6}, 3) \end{align}$$
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したがって、(1, 1, 5, 6, 6, 6, 3) のとき、$c = 3$ になります。
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@ -24,7 +24,8 @@ dashedName: problem-426-box-ball-system
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数列 $\\{t_i\\}$ を次のように定義します。
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$$\begin{align} & s_0 = 290\\,797 \\\\ & s_{k + 1} = {s_k}^2\bmod 50\\,515\\,093 \\\\ & t_k = (s_k\bmod 64) + 1 \end{align}$$
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$$\begin{align} & s_0 = 290\\,797 \\\\
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& s_{k + 1} = {s_k}^2\bmod 50\\,515\\,093 \\\\ & t_k = (s_k\bmod 64) + 1 \end{align}$$
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初期配置 $(t_0, t_1, \ldots, t_{10})$ から開始すると、最終状態は [1, 3, 10, 24, 51, 75] となります。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-433-steps-in-euclids-algorithm
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$x_0$ と $y_0$ の最大公約数をユークリッドの互除法によって決定するために必要なステップ数を、$E(x_0, y_0)$ とします。 より形式的に表すと、次のようになります。
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$$\begin{align} & x_1 = y_0, y_1 = x_0\bmod y_0 \\\\ & x_n = y_{n - 1}, y_n = x_{n - 1}\bmod y_{n - 1} \end{align}$$
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$$\begin{align} & x_1 = y_0, y_1 = x_0\bmod y_0 \\\\
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& x_n = y_{n - 1}, y_n = x_{n - 1}\bmod y_{n - 1} \end{align}$$
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$E(x_0, y_0)$ は $y_n = 0$ となるような最小の $n$ です。
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@ -16,7 +16,11 @@ $n$ が 0 から 9 のとき、$8^n$ mod 11 を求めると 1, 8, 9, 6, 4, 10, 3
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よく見ると次のことが分かります。
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$$\begin{align} & 1 + 8 = 9 \\\\ & 8 + 9 = 17 ≡ 6\bmod 11 \\\\ & 9 + 6 = 15 ≡ 4\bmod 11 \\\\ & 6 + 4 = 10 \\\\ & 4 + 10 = 14 ≡ 3\bmod 11 \\\\ & 10 + 3 = 13 ≡ 2\bmod 11 \\\\ & 3 + 2 = 5 \\\\ & 2 + 5 = 7 \\\\ & 5 + 7 = 12 ≡ 1\bmod 11. \end{align}$$
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$$\begin{align} & 1 + 8 = 9 \\\\
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& 8 + 9 = 17 ≡ 6\bmod 11 \\\\ & 9 + 6 = 15 ≡ 4\bmod 11 \\\\
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& 6 + 4 = 10 \\\\ & 4 + 10 = 14 ≡ 3\bmod 11 \\\\
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& 10 + 3 = 13 ≡ 2\bmod 11 \\\\ & 3 + 2 = 5 \\\\
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& 2 + 5 = 7 \\\\ & 5 + 7 = 12 ≡ 1\bmod 11. \end{align}$$
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したがって、8 の累乗を 11 で除した余りは周期 10 で循環し、$8^n + 8^{n + 1} ≡ 8^{n + 2} (\text{mod } 11)$ です。 8 は 11 のフィボナッチ原始根と呼ばれます。
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@ -24,7 +24,8 @@ $1 ≤ a, b, c ≤ L$ のとき、三重和 $\sum_{a, b, c} gcd(T(c^a), T(c^b))$
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例えば、次のようになります。
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$$\begin{align} & S(2) = 10\\,444 \\\\ & S(3) = 1\\,292\\,115\\,238\\,446\\,807\\,016\\,106\\,539\\,989 \\\\ & S(4)\bmod 987\\,898\\,789 = 670\\,616\\,280. \end{align}$$
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$$\begin{align} & S(2) = 10\\,444 \\\\
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& S(3) = 1\\,292\\,115\\,238\\,446\\,807\\,016\\,106\\,539\\,989 \\\\ & S(4)\bmod 987\\,898\\,789 = 670\\,616\\,280. \end{align}$$
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$S(2000)\bmod 987\\,898\\,789$ を求めなさい。
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@ -10,11 +10,13 @@ dashedName: problem-443-gcd-sequence
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次のように定義される数列を $g(n)$ とします。
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$$\begin{align} & g(4) = 13, \\\\ & n > 4 \text{ のとき、} g(n) = g(n-1) + gcd(n, g(n - 1)) \end{align}$$
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$$\begin{align} & g(4) = 13, \\\\
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& n > 4 \text{ のとき、} g(n) = g(n-1) + gcd(n, g(n - 1)) \end{align}$$
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最初のいくつかの値は次のようになります。
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$$\begin{array}{l} n & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 & 19 & 20 & \ldots \\\\ g(n) & 13 & 14 & 16 & 17 & 18 & 27 & 28 & 29 & 30 & 31 & 32 & 33 & 34 & 51 & 54 & 55 & 60 & \ldots \end{array}$$
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$$\begin{array}{l} n & 4 & 5 & 6 & 7 & 8 & 9 & 10 & 11 & 12 & 13 & 14 & 15 & 16 & 17 & 18 & 19 & 20 & \ldots \\\\
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g(n) & 13 & 14 & 16 & 17 & 18 & 27 & 28 & 29 & 30 & 31 & 32 & 33 & 34 & 51 & 54 & 55 & 60 & \ldots \end{array}$$
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$g(1\\,000) = 2\\,524$, $g(1\\,000\\,000) = 2\\,624\\,152$ が与えられます。
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@ -14,7 +14,10 @@ dashedName: problem-451-modular-inverses
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それらの数の 15 を法とするモジュラ逆数は、1, 8, 4, 13, 2, 11, 7, 14 です。理由は次のとおりです。
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$$\begin{align} & 1 \times 1\bmod 15 = 1 \\\\ & 2 \times 8 = 16\bmod 15 = 1 \\\\ & 4 \times 4 = 16\bmod 15 = 1 \\\\ & 7 \times 13 = 91\bmod 15 = 1 \\\\ & 11 \times 11 = 121\bmod 15 = 1 \\\\ & 14 \times 14 = 196\bmod 15 = 1 \end{align}$$
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$$\begin{align} & 1 \times 1\bmod 15 = 1 \\\\
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& 2 \times 8 = 16\bmod 15 = 1 \\\\ & 4 \times 4 = 16\bmod 15 = 1 \\\\
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& 7 \times 13 = 91\bmod 15 = 1 \\\\ & 11 \times 11 = 121\bmod 15 = 1 \\\\
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& 14 \times 14 = 196\bmod 15 = 1 \end{align}$$
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$m$ の $n$ を法とするモジュラ逆数が $m$ 自体に等しくなるような、$n - 1$ 未満の最大の正の数 $m$ を $I(n)$ とします。
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@ -12,7 +12,9 @@ $n^x$ の下位 9 桁が $x$ (先行ゼロを含む) になるような ${10}^9$
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次に例を示します。
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$$\begin{align} & f(4) = 411\\,728\\,896 (4^{411\\,728\\,896} = ...490\underline{411728896}) \\\\ & f(10) = 0 \\\\ & f(157) = 743\\,757 (157^{743\\,757} = ...567\underline{000743757}) \\\\ & Σf(n), 2 ≤ n ≤ 103 = 442\\,530\\,011\\,399 \end{align}$$
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$$\begin{align} & f(4) = 411\\,728\\,896 (4^{411\\,728\\,896} = ...490\underline{411728896}) \\\\
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& f(10) = 0 \\\\ & f(157) = 743\\,757 (157^{743\\,757} = ...567\underline{000743757}) \\\\
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& Σf(n), 2 ≤ n ≤ 103 = 442\\,530\\,011\\,399 \end{align}$$
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$2 ≤ n ≤ {10}^6$ のとき、$\sum f(n)$ を求めなさい。
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@ -10,7 +10,8 @@ dashedName: problem-456-triangles-containing-the-origin-ii
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以下のように定義します。
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$$\begin{align} & x_n = ({1248}^n\bmod 32323) - 16161 \\\\ & y_n = ({8421}^n\bmod 30103) - 15051 \\\\ & P_n = \\{(x_1, y_1), (x_2, y_2), \ldots, (x_n, y_n)\\} \end{align}$$
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$$\begin{align} & x_n = ({1248}^n\bmod 32323) - 16161 \\\\
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& y_n = ({8421}^n\bmod 30103) - 15051 \\\\ & P_n = \\{(x_1, y_1), (x_2, y_2), \ldots, (x_n, y_n)\\} \end{align}$$
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例: $$P_8 = \\{(-14913, -6630), (-10161, 5625), (5226, 11896), (8340, -10778), (15852, -5203), (-15165, 11295), (-1427, -14495), (12407, 1060)\\}$$
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@ -18,7 +19,8 @@ $P_n$ に含まれる点を頂点とし、かつ原点を内包するような
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例:
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$$\begin{align} & C(8) = 20 \\\\ & C(600) = 8\\,950\\,634 \\\\ & C(40\\,000) = 2\\,666\\,610\\,948\\,988 \end{align}$$
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$$\begin{align} & C(8) = 20 \\\\
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& C(600) = 8\\,950\\,634 \\\\ & C(40\\,000) = 2\\,666\\,610\\,948\\,988 \end{align}$$
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$C(2\\,000\\,000)$ を求めなさい。
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@ -10,7 +10,9 @@ dashedName: problem-463-a-weird-recurrence-relation
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すべての正の整数に対して関数 $f$ が次のように定義されます。
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$$\begin{align} & f(1) = 1 \\\\ & f(3) = 3 \\\\ & f(2n) = f(n) \\\\ & f(4n + 1) = 2f(2n + 1) - f(n) \\\\ & f(4n + 3) = 3f(2n + 1) - 2f(n) \end{align}$$
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$$\begin{align} & f(1) = 1 \\\\
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& f(3) = 3 \\\\ & f(2n) = f(n) \\\\
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& f(4n + 1) = 2f(2n + 1) - f(n) \\\\ & f(4n + 3) = 3f(2n + 1) - 2f(n) \end{align}$$
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関数 $S(n)$ は $\sum_{i=1}^{n} f(i)$ と定義されます。
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@ -12,13 +12,17 @@ $m×n$ の掛け算表の相異なる項の個数を $P(m,n)$ とします。
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例えば、3×4 の掛け算表は次のようになります。
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$$\begin{array}{c} × & \mathbf{1} & \mathbf{2} & \mathbf{3} & \mathbf{4} \\\\ \mathbf{1} & 1 & 2 & 3 & 4 \\\\ \mathbf{2} & 2 & 4 & 6 & 8 \\\\ \mathbf{3} & 3 & 6 & 9 & 12 \end{array}$$
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$$\begin{array}{c} × & \mathbf{1} & \mathbf{2} & \mathbf{3} & \mathbf{4} \\\\
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\mathbf{1} & 1 & 2 & 3 & 4 \\\\ \mathbf{2} & 2 & 4 & 6 & 8 \\\\
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\mathbf{3} & 3 & 6 & 9 & 12 \end{array}$$
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8 つの相異なる項 {1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12} があるので、$P(3, 4) = 8$ です。
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次が与えられます。
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$$\begin{align} & P(64, 64) = 1\\,263\\\\ & P(12, 345) = 1\\,998 \text{ および} \\\\ & P(32, {10}^{15}) = 13\\,826\\,382\\,602\\,124\\,302 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & P(64, 64) = 1\\,263\\\\
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& P(12, 345) = 1\\,998 \text{ および} \\\\ & P(32, {10}^{15}) = 13\\,826\\,382\\,602\\,124\\,302 \\\\
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\end{align}$$
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$P(64, {10}^{16})$ を求めなさい。
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@ -14,15 +14,18 @@ dashedName: problem-467-superinteger
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$p(n)$ を $n$ 番目の素数とし、$c(n)$ を $n$ 番目の合成数とします。 例えば、$p(1) = 2$, $p(10) = 29$, $c(1) = 4$, $c(10) = 18$ です。
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$$\begin{align} & \\{p(i) : i ≥ 1\\} = \\{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, \ldots \\} \\\\ & \\{c(i) : i ≥ 1\\} = \\{4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, \ldots \\} \end{align}$$
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$$\begin{align} & \\{p(i) : i ≥ 1\\} = \\{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, \ldots \\} \\\\
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& \\{c(i) : i ≥ 1\\} = \\{4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18, \ldots \\} \end{align}$$
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$\\{p(i)\\}$ の数字根からなる数列を $P^D$ とすると、次のようになります ($C^D$ は $\\{c(i)\\}$ に対して同様に定義されます)。
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$$\begin{align} & P^D = \\{2, 3, 5, 7, 2, 4, 8, 1, 5, 2, \ldots \\} \\\\ & C^D = \\{4, 6, 8, 9, 1, 3, 5, 6, 7, 9, \ldots \\} \end{align}$$
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$$\begin{align} & P^D = \\{2, 3, 5, 7, 2, 4, 8, 1, 5, 2, \ldots \\} \\\\
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& C^D = \\{4, 6, 8, 9, 1, 3, 5, 6, 7, 9, \ldots \\} \end{align}$$
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$P^D$ の最初の $n$ 個の要素をつなげた整数を $P_n$ とします ($C_n$ は $C^D$ に対して同様に定義されます)。
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$$\begin{align} & P_{10} = 2\\,357\\,248\\,152 \\\\ & C_{10} = 4\\,689\\,135\\,679 \end{align}$$
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$$\begin{align} & P_{10} = 2\\,357\\,248\\,152 \\\\
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& C_{10} = 4\\,689\\,135\\,679 \end{align}$$
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$P_n$ と $C_n$ の共通の超越整数である最小の正の整数を、$f(n)$ とします。 例えば、$f(10) = 2\\,357\\,246\\,891\\,352\\,679$, $f(100)\bmod 1\\,000\\,000\\,007 = 771\\,661\\,825$ です。
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@ -14,13 +14,15 @@ $n$ の最大の B-smooth 約数を $SB(n)$ とします。
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例:
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$$\begin{align} & S_1(10) = 1 \\\\ & S_4(2\\,100) = 12 \\\\ & S_{17}(2\\,496\\,144) = 5\\,712 \end{align}$$
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$$\begin{align} & S_1(10) = 1 \\\\
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& S_4(2\\,100) = 12 \\\\ & S_{17}(2\\,496\\,144) = 5\\,712 \end{align}$$
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$F(n) = \displaystyle\sum_{B = 1}^n \sum_{r = 0}^n S_B(\displaystyle\binom{n}{r})$ と定義します。 ここで、$\displaystyle\binom{n}{r}$ は二項係数を表します。
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例:
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$$\begin{align} & F(11) = 3132 \\\\ & F(1\\,111)\bmod 1\\,000\\,000\\,993 = 706\\,036\\,312 \\\\ & F(111\\,111)\bmod 1\\,000\\,000\\,993 = 22\\,156\\,169 \end{align}$$
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$$\begin{align} & F(11) = 3132 \\\\
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& F(1\\,111)\bmod 1\\,000\\,000\\,993 = 706\\,036\\,312 \\\\ & F(111\\,111)\bmod 1\\,000\\,000\\,993 = 22\\,156\\,169 \end{align}$$
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$F(11\\,111\\,111)\bmod 1\\,000\\,000\\,993$ を求めなさい。
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@ -16,7 +16,21 @@ $$\mathbf{\text{thereisasyetinsufficientdataforameaningfulanswer}}$$
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そのリストには以下が含まれるでしょう。
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$$\begin{align} & 1: \text{a} \\\\ & 2: \text{aa} \\\\ & 3: \text{aaa} \\\\ & 4: \text{aaaa} \\\\ & 5: \text{aaaaa} \\\\ & 6: \text{aaaaaa} \\\\ & 7: \text{aaaaaac} \\\\ & 8: \text{aaaaaacd} \\\\ & 9: \text{aaaaaacde} \\\\ & 10: \text{aaaaaacdee} \\\\ & 11: \text{aaaaaacdeee} \\\\ & 12: \text{aaaaaacdeeee} \\\\ & 13: \text{aaaaaacdeeeee} \\\\ & 14: \text{aaaaaacdeeeeee} \\\\ & 15: \text{aaaaaacdeeeeeef} \\\\ & 16: \text{aaaaaacdeeeeeeg} \\\\ & 17: \text{aaaaaacdeeeeeeh} \\\\ & \ldots \\\\ & 28: \text{aaaaaacdeeeeeey} \\\\ & 29: \text{aaaaaacdeeeeef} \\\\ & 30: \text{aaaaaacdeeeeefe} \\\\ & \ldots \\\\ & 115246685191495242: \text{euleoywuttttsss} \\\\ & 115246685191495243: \text{euler} \\\\ & 115246685191495244: \text{eulera} \\\\ & ... \\\\ & 525069350231428029: \text{ywuuttttssssrrr} \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & 1: \text{a} \\\\
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& 2: \text{aa} \\\\ & 3: \text{aaa} \\\\
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& 4: \text{aaaa} \\\\ & 5: \text{aaaaa} \\\\
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& 6: \text{aaaaaa} \\\\ & 7: \text{aaaaaac} \\\\
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& 8: \text{aaaaaacd} \\\\ & 9: \text{aaaaaacde} \\\\
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& 10: \text{aaaaaacdee} \\\\ & 11: \text{aaaaaacdeee} \\\\
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& 12: \text{aaaaaacdeeee} \\\\ & 13: \text{aaaaaacdeeeee} \\\\
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& 14: \text{aaaaaacdeeeeee} \\\\ & 15: \text{aaaaaacdeeeeeef} \\\\
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& 16: \text{aaaaaacdeeeeeeg} \\\\ & 17: \text{aaaaaacdeeeeeeh} \\\\
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& \ldots \\\\ & 28: \text{aaaaaacdeeeeeey} \\\\
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& 29: \text{aaaaaacdeeeeef} \\\\ & 30: \text{aaaaaacdeeeeefe} \\\\
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& \ldots \\\\ & 115246685191495242: \text{euleoywuttttsss} \\\\
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& 115246685191495243: \text{euler} \\\\ & 115246685191495244: \text{eulera} \\\\
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& ... \\\\ & 525069350231428029: \text{ywuuttttssssrrr} \\\\
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\end{align}$$
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$P(w)$ を、単語 $w$ の位置とします。
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@ -26,7 +40,9 @@ $P(w)$ と $W(p)$ は逆元であることがわかります。つまり、$P(W(
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例:
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$$\begin{align} & W(10) = \text{ aaaaaacdee} \\\\ & P(\text{aaaaaacdee}) = 10 \\\\ & W(115246685191495243) = \text{ euler} \\\\ & P(\text{euler}) = 115246685191495243 \\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & W(10) = \text{ aaaaaacdee} \\\\
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& P(\text{aaaaaacdee}) = 10 \\\\ & W(115246685191495243) = \text{ euler} \\\\
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& P(\text{euler}) = 115246685191495243 \\\\ \end{align}$$
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$$W(P(\text{legionary}) + P(\text{calorimeters}) - P(\text{annihilate}) + P(\text{orchestrated}) - P(\text{fluttering}))$$ を求めなさい。
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@ -14,11 +14,15 @@ $$1! + 4! + 5! = 1 + 24 + 120 = 145$$
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169 にはあまり知られていない性質があります。169 は、その数自体に戻るまでの数の連鎖が最長です。このようなループは次の 3 つしか存在しません。
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$$\begin{align} &169 → 363601 → 1454 → 169\\\\ &871 → 45361 → 871\\\\ &872 → 45362 → 872\\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} &169 → 363601 → 1454 → 169\\\\
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&871 → 45361 → 871\\\\ &872 → 45362 → 872\\\\
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\end{align}$$
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どの数から始めても最終的にはループに入るということを証明するのは難しくありません。 下に例を挙げます。
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$$\begin{align} &69 → 363600 → 1454 → 169 → 363601\\ (→ 1454)\\\\ &78 → 45360 → 871 → 45361\\ (→ 871)\\\\ &540 → 145\\ (→ 145)\\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} &69 → 363600 → 1454 → 169 → 363601\\ (→ 1454)\\\\
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&78 → 45360 → 871 → 45361\\ (→ 871)\\\\ &540 → 145\\ (→ 145)\\\\
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\end{align}$$
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69 から始めると 5 つの非反復項を持つ連鎖になりますが、100 万より小さい数から始めると、最長の非反復連鎖は 60 項です。
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@ -10,7 +10,9 @@ dashedName: problem-81-path-sum-two-ways
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下の 5 x 5 行列において、**右と下への移動のみ**により左上から右下へ移動するものとします。和が最小になる経路が赤い太字で示され、その和は `2427` になります。
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$$\begin{pmatrix} \color{red}{131} & 673 & 234 & 103 & 18\\\\ \color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & 150\\\\ 630 & 803 & \color{red}{746} & \color{red}{422} & 111\\\\ 537 & 699 & 497 & \color{red}{121} & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & \color{red}{37} & \color{red}{331} \end{pmatrix}$$
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$$\begin{pmatrix} \color{red}{131} & 673 & 234 & 103 & 18\\\\
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\color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & 150\\\\ 630 & 803 & \color{red}{746} & \color{red}{422} & 111\\\\
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537 & 699 & 497 & \color{red}{121} & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & \color{red}{37} & \color{red}{331} \end{pmatrix}$$
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行列を表す二次元配列 `matrix` において、右と下への移動のみにより左上から右下へ到達する経路の最小和を求めなさい。 このテストで使用される行列の大きさは最大 80 x 80 です。
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@ -12,7 +12,9 @@ dashedName: problem-82-path-sum-three-ways
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下の 5 x 5 行列において、左列の任意のセルから始め、上、下、右のみに移動して右列の任意のセルで終わるものとします。和が最小になる経路が赤い太字で示され、その和は `994` になります。
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$$\begin{pmatrix} 131 & 673 & \color{red}{234} & \color{red}{103} & \color{red}{18}\\\\ \color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & 150\\\\ 630 & 803 & 746 & 422 & 111\\\\ 537 & 699 & 497 & 121 & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & 37 & 331 \end{pmatrix}$$
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$$\begin{pmatrix} 131 & 673 & \color{red}{234} & \color{red}{103} & \color{red}{18}\\\\
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\color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & 150\\\\ 630 & 803 & 746 & 422 & 111\\\\
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537 & 699 & 497 & 121 & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & 37 & 331 \end{pmatrix}$$
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行列を表す二次元配列 `matrix` において、左列から右列へ到達する経路の最小和を求めなさい。 このテストで使用される行列の大きさは最大 80 x 80 です。
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@ -12,7 +12,9 @@ dashedName: problem-83-path-sum-four-ways
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下の 5 x 5 行列において、上下左右に移動して左上から右下へ移動するものとします。和が最小になる経路が赤い太字で示され、その和は `2297` になります。
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$$\begin{pmatrix} \color{red}{131} & 673 & \color{red}{234} & \color{red}{103} & \color{red}{18}\\\\ \color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & \color{red}{150}\\\\ 630 & 803 & 746 & \color{red}{422} & \color{red}{111}\\\\ 537 & 699 & 497 & \color{red}{121} & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & \color{red}{37} & \color{red}{331} \end{pmatrix}$$
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$$\begin{pmatrix} \color{red}{131} & 673 & \color{red}{234} & \color{red}{103} & \color{red}{18}\\\\
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\color{red}{201} & \color{red}{96} & \color{red}{342} & 965 & \color{red}{150}\\\\ 630 & 803 & 746 & \color{red}{422} & \color{red}{111}\\\\
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537 & 699 & 497 & \color{red}{121} & 956\\\\ 805 & 732 & 524 & \color{red}{37} & \color{red}{331} \end{pmatrix}$$
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行列を表す二次元配列 `matrix` において、上下左右への移動により左上から右下へ到達する経路の最小和を求めなさい。 このテストで使用される行列の大きさは最大 80 x 80 です。
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@ -12,7 +12,8 @@ dashedName: problem-92-square-digit-chains
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例えば次のようになります。
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$$\begin{align} & 44 → 32 → 13 → 10 → \boldsymbol{1} → \boldsymbol{1}\\\\ & 85 → \boldsymbol{89} → 145 → 42 → 20 → 4 → 16 → 37 → 58 → \boldsymbol{89}\\\\ \end{align}$$
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$$\begin{align} & 44 → 32 → 13 → 10 → \boldsymbol{1} → \boldsymbol{1}\\\\
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& 85 → \boldsymbol{89} → 145 → 42 → 20 → 4 → 16 → 37 → 58 → \boldsymbol{89}\\\\ \end{align}$$
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したがって、1 または 89 に達する連鎖はすべて無限ループに入ります。 最も驚くべきことは、どの数から始めても最終的に 1 または 89 に達するということです。
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