なぞなぞ熊さんの色は?(いい問題だと思うんだが)

2018.12.26(since2017.07.04)
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(2019.10.26)ヤフー知恵袋で、人工知能の壊しかた?という質問がたってて、論理パズルで考えを破綻させるとかロボット工学三原則を教えて、論理破綻する問題を考えさせるという回答を書いてみました。

インタネットの投稿サイトを見ていたら、”こんな変な算数の問題が出た。”という記事があった。 外国の小学校の算数の問題で、”熊さんが自分の住家から南に10km下がって、西に10km動いてから、北に10km登ったら、何故だか住家に戻った。いきなりですが熊さんの色は何色か?(だいたいこんな内容)。 馬鹿な教育をするんじゃないという意見が結構でていましたが、自分は、割といい問題だと思う(小学校の理科の問題なら。数学といわれると確かに??)。 ちなみに答えは、南→西→北に等距離移動して最初に戻れるとしたら、住居は北極点。北極圏に住んでいるのは白熊なので、答えは”白”です。

曲線になるので西行きが難しいという問題は確かに。 もちろん磁石をもっていれば、西行きできるんでしょうけど、熊さんが磁石を頼りに歩くというのはねぇ。

磁北の雑談を、ブログに移す(2018.12.26)

私も覚えているけど、 記事の投稿で指摘があったように、30~40年前かな?多湖輝著 ”頭の体操”シリーズのどこかで紹介されていた問題だと思います。(2018.12.26)頭の体操文庫版第一集を読むと、主人公猟師さん問題(よって、熊の色という問いかけではない)が、載ってました。さらに後でシロクマさん問題に改造されたのかな?) 問題として偶然の一致か(単なるパクリか)?という疑惑は置いといて、パズルの著作権ってどういう扱いなんでしょうね?(2017.10.09)その昔なにか推理分野のアニメのトリックが小説のパクリだといじめられて炎上したような記憶があるんだけど(有名探偵の親族主役?)。 個人的な意見ですが、歪曲されるずに試験問題に使ってもらえるというのはパズル作者としては名誉なことだという気はします。この頭の体操シリーズは、最初市立図書館で見つけて借りて読んでファンになって、新刊出るたびにお小遣いで買い続けましたが、系列同じと期待した”目玉の体操”という本がつまらなくて、それ以来ご無沙汰になったように思います。 そういえば、コロンボの”殺しの序曲”の贋金を1度の測定で見破れという問題見たとき、知っていると感じた気がするので、このシリーズで読んでた可能性あるかも。(2018.04.02)世界の名作数理パズルにアラブの商人さんの偽金貨問題が紹介されてましたが、まさに、この設定の問題を読んだ記憶がよみがえりました。

でもこれは科学の力を養う意味で優れた問題だと思います。 真北へ向かう直線と、真南に向かう直線が交わるということは、普通のユークリッド幾何学で取り扱う2次元平面でないことを理解しなければいけないし、地学の、経度・緯度はどのように定められているか?という知識も必要だし。 北極にすむ動物に関する生物学の知識もいるし。マークシートの問題だと意味ないけれど、自由書式の解答なら、学生君の、思考方法を知るには良い方法だと思います。 総合科学知識を要求する問題は、単なるドリルで繰り返し演習するというのは違って、意味のあるものだと思います(どっちも必要でしょうけど)。


興味深い問題で、個人的記憶では、中学2年の数学の試験だったかな? 印象的ではあるが詳細内容思い出せないので、簡単な例を作って示すと、

 原方程式が      2x-2=3x-3 
 変形→         2(x-1)=3(x-1) 
 共通項で割る →   2=3 ?? 何が間違っているか述べよ?
   (念のため。変形した後、共通項で割るんじゃなく、移行して、
    0=3(x-1)-2(x-1)=X-1  ⇒ X=1 が正解)

2次式だったか2元1次式だったか、上の例程あからさまな馬鹿な変形ではない問題だった気はしますが、うまく問題が作れないのでごまかします。というか、上記の問題と似たものをあるパズル本(書名忘却の小学校の頃の愛読書)で読んでしっていたので、数学の試験問題みて、あ!0で割ってると、素直に思いついたのでした。 数学が好きになるようにと、学友にその本貸したのに、その友達は試験問題理解できなかったので、本読んでないだろうと、ちょっと苛めてみたりしました。

本来の数学問題は、(解の一つがという記憶があるから問題は2次方程式のものだったと思いますが)方程式の解の一つがX=1なので、X-1で割るということは、”0”で割るということになるので、やってはいけないという趣旨の答えを書いたのですが、満点採点はもらえず部分点で、テスト満点逃したのがちょっと悔しかった記憶があるけど、0で割る事の怖さは、試験で問題まじめに考えた人は良く理解したんじゃないかな? 演習問題はつまらないのだけれど、こういうひねった問題というのは、考えたことが記憶に残る凄くいい出題だと思います。

(2018.12.26)本内容を、ヤフー知恵袋で0で割る概念ないのはなんで?というネタで∞は数値でないと紹介。あっというまに解決扱いにされたので、続きで書こうと思った物理現象(コンデンサのインピーダンスは、周波数の逆数なので、直流は0で割ることになるという解説を、まとめてブログに記載。気が向いたらそっちも読んでね。


頭の体操から思い出した問題を、ついでに紹介する(マッチ棒クイズだったかもしれない。御免記憶曖昧)。、

質問:幅Lの堀に守られた城がある。その出城に攻め入りたいが、長さ2Lの棒を用意していたのに、半分に折ってしまい長さLの棒2本になってしまった。なんとか攻め入ることはできないか?

答え:下図のように1本を斜め掛けした後、棒の中央から、出城に向かって棒を伸ばす。 マッチ棒でやるとわかりやすいですね。

なるほどという問題です。 しかしこの問題が記憶に残っている理由は、この亜流(改悪版)出題を見たためです。 長さLの棒2本を用意した。牢屋から脱出するにはどうすれば良いか?

元の問題と同じようなものですが、何が、愚かな問題なのかわかりますか? 外から侵入するなら、緑の対角方向の棒を先において、その中心から牢獄に向かって2本目の棒を渡すことができます。でも牢屋の方から先に緑の棒を渡すことができないから、茶色の棒を宙に浮かして固定できないという問題です。シチュエーションを変えてパクリでないと主張するために、手をいれて、本質考えずに失敗したんでしょう。


(2017.09.13) 高校生の頃講談社のブルーバックスというシリーズの数学の本をいくつか読んでました。確率って難しい計算しなくても直感的にわかるので好きです(式をたてられれば、数値計算は単なる後処理と省略できる)。 確率の有名な問題でモンティ・ホール問題というのがあります。概要は3箱の中に当たりが一つある。回答者がまず一つ選んだら、出題側が、残り2つの中の一つを選んで空(はずれ:あたりでない)であることを示します。 さて、私は、今のまま箱を選び続けるのが正しいか?未開封のもう一つの箱に乗り換えるのが正しいか?という問題です。ポイントは出題者が、残りの一つの箱を開けるときに、(正解を知っていて)あたりを開けないということ。
常識的に条件付確率を足し算して、残りの箱に乗り換えた方が確率2倍高いという結論のはずなのですが、高校の数学で違うことを教えていると主張している人がいて、わりと気持ち悪い説明をしています。 一応条件付確率の計算をするのですが、最終的に、最初に選んだ時には1/3だったかもしれないが、1け開いて残り2つになった時点で、どちらも1/2の確率だという回りくどく?説明がされている模様。 私的には直感的にいうと、最初に選んだものが当たる確率は1/3. 残り2/3は外れてしまう。この2/3の事象が起きた場合、残りの箱はあたりとはずれの1個づつだから、はずれを出題者が空けたあとの残りは当たりとなります。つまり選びなおせば2/3の確率で当たる(最初の選択は1/3確率だから、確率2倍になる)。 この問題に対していやいやその前提おかしいだろうという感じの説明しながら、どちらを選んでも確率同じだという主張をされているわけです。 (2018.04.26)Newtonライト”確率のきほん”に、この問題が取り上げられて、円グラフによる解説があった。ある意味直感的にわかりやすい解説方法かも。 こんどわからんこという人がいたら、この本紹介しようと思う。ギャンブルとか賭け事にかかわる項目あるので、よからぬ下心のある人買って読んでみるとよいかも(笑)

(2017.12.03)パズル関連雑談を黒歴史に移動

やっぱパズルって面白いやね。考えることは無駄にならないと思うよ(クイズは役に立つかどうかば定かではない。が、実社会のコミュニケーション能力という意味ではクイズの方が有能だったりするかもね)。


(2017.11.13)録画のサイエンスZERO:人類の夢(1)タイムマシーン編を見る。速度が光速に近づくと時間が遅れるという説明で、浦島太郎の竜宮城は光速に近いロケットだったら納得という説明。 この話で思い出したバズル。意地悪な旦那さんが使用人?の依頼を断る。明日と、昨日が同時に来るようなあり得ない事でも起きたら考えてやるとイヤミ発言。 賢者は港にいって、東回りの世界一周、西回りの世界一周からちょうど帰ってきた二人を連れて、旦那さんの元に行き、今日の日付を訪ねると、東回り人は、現地時間の翌日だと答え、西回り人は現地時間の昨日だと答える。 日付変更線という人為的な処理をしなければ、当たり前といえば当たり前。 考えるとこれも立派なタイムマシーン?? それぞれの人には、日昇時とかいう物差しでいえば、一日の時間が短くなる人と、長くなる人がいるわけで..なんか良く解らん。何の機会か思い出せないが、昔プライベートに物理の先生に、高速に近づくと時間が遅れるという話題に対して、音のドップラー効果みたいのが光に起きるのか?という質問をしたら、なんだか相対性理論では..と訳の分からん説明されて理解できんかった(恒星の放つ光の偏向(スペクトラム)を見て宇宙が膨張しているのが縮小しているのか判断するという話からいうと、光のドップラー効果っていうのもあるはずだよね??)。

(2017.12.18)中学校入試算数問題で思い出したパズル。100mハンディつけて、兄が分速30m、弟が分速20mの兄弟が同時にスタートする。追いつくのいつか? 普通に算数問題だと、毎分10m(=30m-20m)距離が近づくので、10分で追いつくというのが、まあ、普通の算数。 ところが、類似問題(?)で、10mの井戸の底にカタツムリさんがいる。毎分3m登ことができるが、そこで力尽きて2m滑り降りてしまいます。さて、カタツムリさんが、井戸から出られるのはいつか? 前の問題と同様に考えて10分後というのは不正解。 良く考え直しましょうね。答えは8分後。何故だか考えましょう。 純粋算数と頓智パズルの差があります。 この問題の答え見たとき、何気に普通の問題と混ぜていたので、間違えていることに愕然としました。


(2017.12.25)燕返し問題。 A駅に時速50kの鈍行、B駅に時速100kの特急と時速175kの燕がいます。AB駅間は300kとする。今同時に3者が走り出す。燕は、A駅からきた鈍行にすれ違うや否や燕返しをして、今度はB駅の方向に飛び出す。そこで、特急とすれ違ったら、またとんぼ返りしてA駅の方向に進む。 特急と鈍行がすれ違うまでに燕は何km飛ぶことになるか? 燕返しのタイムロスとか、佐々木小次郎が切り捨てるという話は無し。 まっとうな方法で考えると、2系列の等比級数の和になるのかな? 意地悪い数字にして、割り切れないようにしていますが、答えは、すっきり整数になります。考えてみましょう。なんでこの問題思い出したかというとコズミックフロントという番組録画を見ていたらアインシュタインが出てきたことによります。 実は出典まったく覚えてないのですが、アインシュタインに向ってこの問題をだした恐れを知らないインタビューアがいましたとさ。アインシュタインはしばらく考えて正解を答える。 インタビューアは、皆さん悩むんですが、この頓智問題良く解りましたね?とほめたたえると、アインシュタインさんは、級数の和を、暗算で計算していたのにも関わらず、一般回答者より早く正解にたどり着けたという笑い話です。 念のため回答は、燕と各列車がすれ違うまでの時間から和を求めるんじゃなく、燕さんはいったいいつまで飛びつ付けるのか?(特急と鈍行がすれ違うまでですよね?)その時間から単純に距離を求めるのが正解です。小学校の最後の算数の授業で、入試試験のプリントもらったとき、なにかこれに類似した問題で、途中分数が出てくるような問題が非常に気持ち悪くて困った記憶があります。たぶんこの問題のようなスマートな解法があったんでしょう(ちょっと残念な思いででした)


(2018.07.03) 頭の体操の一集目の文庫見つける。 買ってまえがき読んでいたら、読んだ記憶はないんだが、黒歴史編でちょっと取り上げたパズル的選択問題必勝法の解説が(化学の問題で化合物を選べという問題で、一番共通項が多いの選んだら正解だったとのこと)。 一番疑わしいのを選ぶという話。 読んだという記憶はないけど、読んで高校・大学の試験の時実践してたんかな? こんな長いまえがきの訳ない(娯楽のパズルの本に、こんなまともなまえがきは邪魔)。 後からどこかで追加したないようなのかな? 受験生の皆さんは読んどくのをお勧めします。

(2018.07.07) 頭の体操第一集よみすすめると、シロクマさん問題が載っていたけど、猟師さん問題だった。シロクマ?なんじゃなぞなぞか?とびっくりした記憶があるので、続編のどこかにシロクマさん問題に改作されたのかな? 燕返し問題も忠犬ポチ問題として載ってました。残念ながら全問快勝とはいえず、記憶力の無さおよび解けない場合の解決能力に不満(年齢が不安な世代?)。 最短の道問題かと思った川によって水を汲んで実家にいくのに最適なコースは何という問題。 すなおに最短距離問題かと思ったら、実は、実社会だとこっちが親切だよなぁと納得する問題でした。まあ、これは違反やろうという問題もちまちま。別の最短コース橋かけ問題、これはいかんやろう反則やと、ちょっと怒る。人の金だからいいんやで!というのは公務員の発想かな(笑) いや真面目な公務員の皆様ごめんなさい

(2017.12.03)パズル関連の雑談を黒歴史に移動

(2018.03.19)世界の名作推理パズル100で、パズルの解答間違いだろうという話と、異業界つながり著者の本としてをまとめる。


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