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執筆者の写真kibou7kateikyoushi

米粒倍増問題!


米不足のニュースを見ますが,皆様は大丈夫でしょうか。

そろそろ新米の季節ですね。

近くの田んぼでは,悪天候にも負けず稲穂が重そうに実ってきていて,

「良い米ができるといいなぁ」と思って見ています。





🌳さて,今回は,豊臣秀吉の御伽衆(おとぎしゅう)の曽呂利新左衛門(そろり

しんざえもん)と,米粒の問題をご紹介します!


曽呂利は和泉国(大阪府)の生まれで,堺で刀の鞘を作る職人であったそうです。

腕が良く曽呂利の作る鞘は刀が「そろり」と抜き差ししやすかったことから

あだ名となり,後に曽呂利と名乗ったといわれます。

歌や俳句,茶の湯にも造詣が深い多才な人物で,堺の町衆のなかでとにかく

弁が立ち面白いと評判となり,その縁で秀吉の御伽衆に加えられたようです。

                              参考:日本史雑学庵


そんな曽呂利のエピソードの中から,数学に関するものを1つ見ていきましょう!

(🍀難しそうな式などはサッと見るだけで飛ばしてくださいね)


🌺問題:

秀吉を喜ばせては ご褒美をもらっていた

曽呂利。

いつものように「褒美に何が欲しいか」と言われて,次のように答えました。

「お米をください。将棋盤の ます目 の

1つ目には1粒,

2つ目にはその2倍の2粒,

3つ目にはそのまた2倍の4粒,

というように倍々に増やして置いて

いき,

すべてのます目(81個ある)に置いた

米粒をください。」(将棋盤ではなく,「広間の畳」,「1日ごとに」,という話もあります。)

さて,米粒を全部足し合わせると何粒になるでしょうか。



💛下図のように米粒を 1粒,2粒,4粒,8粒 …… と置いていきます。



実際に描いてみると分かるのですが,次の ます目 に置くのは16粒で,

描く米粒の数がどんどん増えていきます。


ます目 5つ分の米粒の合計は, 1+2+4+8+16=31(粒)

まだかわいいものですね。


計算が得意な人,ぜひこの続きをやってみてください (^^)/

どこまで足し算できるかな?





💚答え:


(米粒の合計)=1+2+4+8+16+32+64+ …… +(81番目の数)

 

と表せます。


」「2」「4」「8」「16」…… は,

初めの「」に「」を次々とかけて得られます。

足し合わせる数の個数は,将棋盤の ます目 の数と同じ81個。


これを「初項 ,公比 ,項数 81 等比数列」といいます。


米粒の合計を求めるには,一つひとつ足していけばいいのですが,

俵杉算 でご紹介したように,長い式を2つ使う方法もあります(少し工夫が必要です)。

また,その方法を次のような式で表したものを使ってもいいです。                       (その方法や式は,高校の「数列」という内容で学習します。)



💛「式があるなら簡単じゃないか!」なんて思わないでくださいね。

なぜって? では実際に式で計算してみましょう!



なんと,25桁! 


大変すぎて涙がちょちょぎれそうです (@_@。

手計算では日が暮れて夜が明けそうなのでWolfram Alpha で計算しました (^^ゞ

(「2の 81 乗」は「2^81」と入力します)            




💛最初は「たいしたことはないだろう,欲のない奴だ」などと思っていた

秀吉ですが……。

家来に計算させてびっくり!


さて,いったいどれくらいの重さになるのでしょうか?


ます目に置いていく米粒をちょっと書いてみますね。


10 ます目 で  512

14 ます目 で 8,192 これは1合を少し超える程度の量です。

30 ます目 で 5 億 3000 万余り これは およそ 200 俵!

         (1俵は約 60 ㎏ ですが,普通に買える大袋は 30 ㎏ です)

       重さにすると 12 トン!!         考:PRESIDENT Online


これにはさすがの秀吉も参ってしまい,別の褒美にしてもらったのだとか。

曽呂利新左衛門,やりますね~。




💗昨年の記事 紙を何回折れば月に行ける!? で,ドラえもんの道具「バイバイン」に

ついて触れました。

それをつけたものは,5分経ったら元の数の2倍に増えるという優れもの(先ほどの米粒の増え方と同じですね)。

もしよければ合わせてお読みくださいませ (^^♪



💗数列関係の記事はこちら!

・等差数列

   

・無限等比級数



💗計算やグラフ,その他 色々と便利なフリーの Wolfram Alpha を使った記事




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