出題(2023年4月号掲載分)/応募締切(4月8日)/解答(2023年7月号掲載)

エレガントな解答をもとむ(数学セミナー)| 2023.03.10
 『数学セミナー』のコーナー「エレガントな解答をもとむ」の出題を掲載します.奮ってご応募ください.解答・講評(3ヶ月後)は,本誌にてご確認ください.

(毎月10日頃の掲載予定)

$\def\t#1{\text{#1}}\def\dfrac#1#2{\displaystyle\frac{#1}{#2}}$

出題1

$n$ を $3$ 以上の整数とする.このとき,$1,\,2,\dots,n$ の並べかえ $a_1,\,a_2,\dots,a_n$ であって,条件「$1\leqq i<j<k\leqq n$ を満たす整数 $i,\,j,\,k$ であって,$a_j-a_i=a_k-a_j$ を満たすものは存在しない」を満たすものは存在するか.

出題:斎藤新悟 (九州大学基幹教育院)

出題2

直線 $\ell$ と $m$ が交点 $\t O$ で垂直に交わっていて,直線 $\ell$ 上に $\t O$ を挟んで点 $\t A$ と $\t C$ が,直線 $m$ 上に $\t O$ を挟んで点 $\t B$ と $\t D$ があります.このとき,
\begin{align*}
\t{OA}=a,\quad
\t{OB}=b,\quad
\t{OC}=c,\quad
\t{OD}=d
\end{align*}とします (図1左).

仮に,$a=b=c=d$ とすると,四角形 $\t{ABCD}$ は正方形であり,このとき 4 つの直線 $\t{AB},\,\t{BC},\,\t{CD},\,\t{DA}$ 上をそれぞれ動く点 $\t P,\,\t Q,\,\t R,\,\t S$ で,四角形 $\t{PQRS}$ が常に正方形となるものがとれます.そして,この 4 つの動点 $\t P,\,\t Q,\,\t R,\,\t S$ は直線 $\t{AB},\,\t{BC},\,\t{CD},\,\t{DA}$ 上をくまなく動くことができます (図1右).

図1

実は,$a,\,b,\,c,\,d$ がすべて等しくなくても,直線 $\t{AB},\,\t{BC},\,\t{CD},\,\t{DA}$ をそれぞれくまなく動く点 $\t P,\,\t Q,\,\t R,\,\t S$ で,四角形 $\t{PQRS}$ が常に正方形を成すような 4 つの動点をとれる場合があります (図2).そのような動点 $\t P,\,\t Q,\,\t R,\,\t S$ が存在するために正数 $a,\,b,\,c,\,d$ が満たすべき条件は何でしょうか.

図2

出題:濵中裕明 (兵庫教育大学大学院学校教育学研究科)

応募規定[解答掲載2023年7月号]

郵送の場合

B5判の用紙をご使用のうえ,解答用紙 1 枚ごとにA:出題の番号(例:4月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記宛先までお送りください.

〒170-8474 東京都豊島区南大塚3-12-4
日本評論社 数学セミナー〈エレガントな解答をもとむ〉係

メール送信の場合

B5判のサイズで,解答用紙 1 枚ごとにA:出題の番号(例:4月号出題1),B:住所,氏名(ふりがなも明記,誌上での仮名を希望される方は,こちらに明記),年齢,職業を記入して,下記フォームから PDF ファイルを送信して下さい (ファイルサイズ10MBまで).

解答記載に LaTeX ご利用の方は,テンプレートもご活用下さい.テンプレート利用は任意です.またテンプレートの漢字コードはUTF8です.ファイルが文字化けするときは適宜変換してお使いください.

「エレガントな解答をもとむ」解答投稿フォーム

問題番号  :
氏名    :
確認用メールアドレス(任意):

このアドレスに,投稿確認用のメールをお送りします.
受信確認が不要な方は空欄で構いません.
編集部に届くメールと同内容のものを送信しますので,お送りいただくPDFファイルも添付されます.
メールアドレスは返信用に使うだけで,収集することはありません.

※解答PDFを添付して下さい

投稿フォームが上手く動かないなどの場合は,susemi_elegant@nippyo.co.jp に直接お送り下さい.

注意事項

  • 締切:2023年4月8日
  • 二題に応募されるときは,郵送の場合は解答用紙を,メール送信の場合はファイルを,出題ごとにかえてください.
  • 年齢を忘れずにお書きください.
  • 解答用紙は両面の使用を不可とします.
  • 解答用紙はご返却できません.
  • 問題のご感想も歓迎します.
  • 出題掲載号:数学セミナー2023年4月号
  • 解答・講評は,本誌2023年7月号にてご確認ください.

「エレガントな解答をもとむ」をすべて見る
最新の「エレガントな解答をもとむ」はこちら

単行本が発売になりました!