自分勝手ですが、「 巡回転数 」を、次のように定義することにします。 例えば、
37518 の「 5分の1巡回転数 」を 75183 とします。
72504896 の「 8分の3巡回転数 」を 4896725 とします。
72504896 の「 8分の5巡回転数 」を 89672504 とします。
今から、「 巡回転数 」についての問題を2つ出します。
( 問 題 1 )
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ある6桁の自然数がある。 その数の 「 6分の3巡回転数 」 をその数に加えると 999999 になる。 その数は 999 で割り切れることを示せ。
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条件を満たす数( m とする )を次にように置く。
a×105+b×104+c×103+d×102+e×101+f×100
※ a は 1 〜 9 の自然数 , それ以外は 0 〜 9 の自然数
すると、題意から次に式が成り立つ。
(a+d)×105+(b+e)×104+(c+f)×103+(d+a)×102+(e+b)×101+(f+c)×100 = 999999
よって、
a+d = b+e = c+f = 9
よって、
d = 9−a かつ e = 9−b かつ f = 9−c
よって、

これを計算すると次のようになる。

というわけで、 m は 999 で割り切れることが判った。
プログラムで確かめてみると次のようになりました。
プログラムの内容 :
( 問 題 2 )
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数列 : 1 2 3 4 5 6 の全ての項を置換したとき、 @ 巡回置換になっている場合の数は何通りか? また、 A それらの巡回置換になっている数列から無作為に1つを選んで数列の順に数を並べて6桁の数を作ったとき、それが 123456 の「 巡回転数 」になっている確率はいくらか?
( ヒント )
全ての項が置換される巡回置換の一例は、 1 は 5 に置換され、 5 は 3 に置換され、 3 は 6 に置換され、 6 は 2 に置換され、 2 は 4 に置換され、 4 は 1 に置換されるケースです。
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巡回置換になっている場合の数は、 2 3 4 5 6 の5つの数の順列の場合の数に等しい。
したがって、 @ の答えは次のようになる。
5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120 通り
答えを確かめるための十進BASIC のプログラム :
123456 の「 巡回転数 」は、 234561 , 345612 , 456123 , 561234 , 612345 , 123456 の 6つですが、 123456 は全ての項が置換された置換ではありませんので除きます。 したがって、 A の答えは 24分の1 になります。
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