論理クイズ「幼女と100人のパトロール」が数理パズルらしい面白さ

問題

100人の幼女が集められた。

毎晩、選ばれた3人が代表となって一緒にパトロールを行う。

すべての幼女は最低1回パトロールを行わねばならない。
また、幼女は何度でもパトロールを行える。

さて、幼女の組み合わせは自由に選べるとして、すべての幼女が「会ったのは1回のみだが全員とパトロールしたことがある」という状況はありえるだろうか?

さあ、解いてみよう!

ヒントはなし!

少し下にスクロールすると答えがあります。

 

 

 

 

正解

ありえない。

必ず2回以上同じグループでパトロールする幼女が出てくる。

解説

すべての幼女が「会ったのは1回のみだが全員とパトロールしたことがある」

これを読み替えると、

すべての幼女が「自分以外の幼女と1回はパトロールした」かつ「同じ人とパトロールしたのは1回だけ」。

となります。

ここで、ある特定の幼女Aに注目してみましょう。

Aがパトロールに出るたび、グループにはAと初対面の2人が含まれます。

1日目:(A, B, C)
2日目:(A, D, E)
3日目:(A, F, G)

もしAを除いた人数が偶数なら、このようにして「同じメンバーでパトロールしたのは1回だけ」という状況を生み出せます。

しかし幼女は全員で100人。

幼女Aを除いた人数は99人。

奇数です。

よって、必ずいずれかの幼女同士が2回以上会ってパトロールをすることになります。

参考

ロシア数学オリンピックの問題より(Problem 61)

Projecto Delfos Colecção de Problemas das Olimpíadas Russas

Projecto Delfos Soluções de Problemas das Olimpíadas Russas

140字以内の問題文

毎夜、100人の幼女のうち当日の代表となった3人が一緒にパトロールを行う

すべての幼女は最低1回パトロールを行わねばならない
幼女は何度でもパトロールを行える

幼女の組み合わせが自由に選べるとき、すべての幼女が「会ったのは1回のみだが全員とパトロールした」という状況はありえるだろうか?