結城浩さんのところでクイズが出ていたので解いてみた。
[結] 2006年2月 - 結城浩の日記
問題
[条件1] 親指〜小指に連続する5個の整数を割り当てる
[条件2] 親指、中指、小指の数は素数
[条件3] 親指の数は2より大きい
これらの条件を全て満たす数字は[3,4、5、6、7]だけであることを証明せよ。
解答
連続する5個の整数のうち、3の倍数の位置は次の3通りのいずれかになる。
- 場合1:親指と薬指が3の倍数
- 場合2:人差指と小指が3の倍数
- 場合3:中指が3の倍数
表にすると(nは整数)
親指(素数) | 人差指 | 中指(素数) | 薬指 | 小指(素数) | |
---|---|---|---|---|---|
場合1 | 3n | 3(n+1) | |||
場合2 | 3n | 3(n+1) | |||
場合3 | 3n |
- 場合1のとき、親指の数字が素数であるためにはn=1でなければならない。
- 場合2のとき、小指の数字が素数であるためにはn=0でなければならないが、親指の数字は-1となり、条件3に反する。
- 場合3のとき、中指の数字が素数であるためにはn=1でなければならないが、親指の数字は1となり、条件3に反する。
結局、3つの条件を全て満たすのは場合1でn=1の時のみ。つまり[3,4、5、6、7]の場合だけ。以上。
…いささかエレガントさに欠ける気がする。