■整数生成定規(その5)
目盛りのついていない長さ6の定規で,1から6まですべてはかれた理由を考えてみると,
[1]集合{1,3,6}の差分集合は{1,3−1,6−3}={1,2,3}である.
[2]t=w1・1+w2・2+w3・3,wiは0または1で,同時に0にはならない.
[3]以下の式より,1から6まですべてはかれることがわかる.
1=1,w=(1,0,0)
2=2,w=(0,1,0)
3=3,w=(0,0,1)
4=1+3,w=(1,0,1)
5=2+3,w=(0,1,1)
6=1+2+3,w=(1,1,1)
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一般に,
[Q]目盛りのついていない定規で,1からnまですべてはかれるようにするにはどうしたらいいか?
n=41が可能な集合として,
t={12,13,16,25,28,29,41}
がある.
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差分集合
d={12,13−12,16−13,25−16,28−25,29−28,41−29}
={12,1,3,9,3,1,12}
={1,1,3,3,9,12,12}
各1回まで使うことができるから
{1,3,9,12}
の9を除き,2回使えると考えてよい.面倒くさがらずに計算すると
1=1
2=2・1
3=3
4=1+3
5=2・1+3
6=2・3
7=1+2・3
8=2・1+2・3
9=9
10=1+9
11=2・1+9
12=3+9
14=2・1+3+9
15=2・3+9
16=1+2・3+9
17=2・1+2・3+9
> ここまでは{1,1,3,3,9}で生成できた.
17+1=12+6 30=2・12+6
17+k=12+5+k 30+k=2・12+5+k
29=12+17 41=2・12+17
こうして,1から41まですべて生成することができる.
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