2014年10月22日水曜日

にゃんこ左衛門にて候:褒美米の一件(解答編)

こんにちは!にゃんこです (=′・x・`=)ノ


あのね、最近プランターのお野菜を植え替えたんだー。
さいきん寒くなってきたでしょ。それでだいぶん枯れてきてたから、
お花に植えかえたんだよ (= ^x^ =)v

オレンジ色とえんじ色のパンジーと、うすい青色のビオラと、
えーっとね、パンジーの間にチューリップの球根うえたんだー。
枝分かれするビックリチューリップなの。
おおきいお花咲くといいなー、楽しみだニャム (=*^x^*=)

あとね、別のプランターにディルの苗を植えたの。
にゃんこの大好きなタルタルソースに入れるんだー (= ^ρ^ =)
それでね、お魚のフライにかけるんだー  (= ^ρ^ =)
とってもおいしいよ!



さて、きょうは褒美米の一件、解答編だニャム  φ(=`・x・′=)
(→問題編を読んでいない方はこちらへどうぞ)


 ★案1: 最初1粒から始めたから、少なくなっちゃったニャム。
 1合(6500粒)から始めれば、ぜったいたくさんもらえるよ!!

 ★案2: 倍々じゃなくて4倍ずつにしてもらえばよかったかもー。

 ★案3: 15畳おわったら折り返して最初の畳まで戻るように
 してもらえばよかったなー。そしたら29畳ぶんもらえたのに。

みんなだったらどうする?

ビジネスパーソンのみんなはエクセルで計算してみたかな?


でも手で計算するの大変だニャム?
何個も何個もかけ算と足し算しないといけないんだね。

でもね、いっぱつでできちゃう方法があるんだよ 。
小さいお友達は高校生になったら習うけど、
先生にないしょでにゃんこがおしえてあげる。 φ(=′・x・`=)ナイショダヨ



さいしょに、にゃんこ左衛門がもらった32767粒で
計算のれんしゅうしてみようね。

最初が1粒で、2倍2倍にして、たたみ15枚目まで置いたんだから、

[答え] = 1 + 1×2 + 1×2×2 + 1×2×2×2 + ・・・ (とちゅうは省略)
 ・・・ + 1×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2

だよね。

何個も2をかけてるのを書くのはメンドクサイから、
たとえば2を14個かけるのを2^14(2の14じょう)って書くことにするよ。
そしたら、

[答え] = 1 + 1×2^1 + 1×2^2 + 1×2^3 + ・・・ + 1×2^14

だね!



ここで、にゃんこマージッーク!! (∩′・x・`=)⊃━☆゜.* キラーン

(∩′・x・`=)⊃━☆゜.* [答え]に2をかけちゃうニャムーーーー


[答え]×2 = (1  +  1×2^1  +  1×2^2  +  ・・・  +  1×2^14)×2

        =  1×2 + 1×2^1×2 + 1×2^2×2 + ・・・  +  1×2^14×2

        =  1×2^1 + 1×2^2  +  1×2^3 +  ・・・  +  1×2^15

ここまではわかったかな? 

2^14×2は、2を14個かけたやつにもう1個2をかけるから、
全部で15個の2をかけてるんだね!
だから2^15になるんだよ (=′・x・`=)ノ



さらに、にゃんこマージッーク!! (∩′・x・`=)⊃━☆゜.* キラーン
(∩′・x・`=)⊃━☆゜.* [答え]に2をかけたやつから[答え]を引き算!

[答え]×2 - [答え] = 1×2^1 + 1×2^2  +  ・・・ + 1×2^14  +  1×2^15

                      - (1 + 1×2^1 + 1×2^2  +  ・・・ + 1×2^14)


(= ゜x゜ =)あれ?! 上と下でおなじのがある! 

(∩′・x・`=)⊃━☆゜.* 引き算したらこれ全部消えちゃうね!
 だから、

[答え]×2 - [答え] = 1×2^15 - 1  だね!

真ん中がぜーんぶ消えて、最後と最初だけになるんだよ。
(= ゜x゜ =)スゴーイ

ところで、[答え]×2 - [答え]は、[答え]1個分だよね。
だから、

[答え]×1 = 1×2^15 - 1

        = 1×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2×2 - 1

        = 32767  だね!


できたニャム? (=′・x・`=)?

[答え] = {(最初の数)×(何倍するか)^(畳の枚数) - (最初の数)}

     ÷(何倍するか - 1)

で計算できるってことだよ!


残りの計算もサクッとやっちゃうニャム? φ(=`・x・′=)


 ★案1: 最初1粒から始めたから、少なくなっちゃったニャム。
 1合(6500粒)から始めれば、ぜったいたくさんもらえるよ!!

 [案1の答え] = (6500×2^15 - 6500)÷(2 - 1)

          = 212985500 粒

 ・・・お米1000粒はだいたい24 g、1 kg は1000 g だから・・・

          = 5112 kg

 ・・・お米1合はだいたい156 g、お米1俵を400合として・・・

           = 82俵! (= ゜x゜ =)スゴーイ たくさんもらえちゃったー!



 ★案2: 倍々じゃなくて4倍ずつにしてもらえばよかったかもー。

 [案2の答え] = (1×4^15 - 1)÷(4 - 1)

          = 357913941 粒

          = 8590 kg

            = 138俵! (= ゜x゜ =)スゴーイ もっとふえた!



 ★案3: 15畳おわったら折り返して最初の畳まで戻るように
 してもらえばよかったなー。そしたら29畳ぶんもらえたのに。

 [案3の答え] = (1×2^29 - 1)÷(2 - 1)

          = 536870911 粒

          = 12885 kg

            = 206俵!!! (= ゜゜ =)スゴーイ!!!


(=′・x・`=)ノ
どお?みんなの予想は当たったかな?


倍々ってすごいねー!  (=′・x・`=) ウンウン




と  い  う  わ  け  で




(=′・x・`=)ノシ 倍々~~~~

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