出題(2026年4月号掲載分)/応募締切(4月8日)/解答(2026年7月号掲載)

エレガントな解答をもとむ(数学セミナー)| 2026.03.10
 『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

2 つのサイコロを考えます.どちらも面数は同じで,どの面も等確率で出ます.各面には 0 以上の整数が 1 つずつ書かれており,振ったときに出る目の値の期待値はどちらのサイコロも同じです.$k$ を正の整数として,2 つのサイコロをそれぞれ $k$ 回ずつ振り,出た目の和の大小を競います.このとき,一方のサイコロが相手に勝つ確率が負ける確率より高い場合,そのサイコロは $k$ 回勝負において (相手より) 強いといい,他方のサイコロは $k$ 回勝負において (相手より) 弱いということにします.

(1) 1 回勝負において強いほうのサイコロが 2 回勝負においては弱くなるようなサイコロの組を見つけてください.
(2) $k=1,2,3$ のときの $k$ 回勝負において一貫して強いほうのサイコロが 4 回勝負においては弱くなるようなサイコロの組を見つけてください.
(3) $k=1,2,\cdots,n$ のときの $k$ 回勝負において一貫して強いほうのサイコロが $n+1$ 回勝負においては弱くなるようなサイコロの組は,どんな正の整数 $n$ に対しても存在する,ということを証明してください.

一部だけの解答でも提出を歓迎します.特に,(1) や (2) の条件を満たすとともに何か興味深い特徴をもったサイコロの組を見つけた場合には,ぜひお知らせください.

出題:岩沢宏和 (パズル研究家)

出題2

以下のように,各丸が白か黒で塗られている図形 (グラフといいます) で,次の操作を考えます.

白 〇 を 1 つ選び,取り除く.取り除いた白 〇 と隣接するすべての白 〇 と黒 ⬤ の色を反転する.

この操作を繰り返し,すべての丸を取り除けたら成功とします.例えば,図 1 の左で,$a$ で操作を行うと,黒 ⬤ だけの部分ができ,それは取り除けないため失敗しますが,$b$ で操作を行えば成功できます.

図1 操作

(1) 図2 (A), (B) の塗り方では,それぞれ成功できるでしょうか?
(2) (A), (B) の図形で,最初の白黒の塗り方がどのようなときに成功できるでしょうか?
(3) 図2 (C) では,最初の白黒の塗り方がどのようなときに成功できるでしょうか?

図2 問題 (1)~(3)

(3) までできた方は,ぜひもっと一般的な形を目指してください.

出題:小関健太 (横浜国立大学大学院環境情報研究院)

応募規定[解答掲載2026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.

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    注意事項

    • 締切:2026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2026年4月号
    • 解答・講評は,本誌2026年7月号にてご確認ください.

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