数学がらみ第2弾です。
前回の問題に気をよくして、今度はマッチ棒クイズをMLに出題しました。たぶんこれは多湖輝さんの「頭の体操」というパズルの本に収録されていた問題だと思います。

マッチ棒12本で上のような直角三角形が作られています。1本のマッチ棒の長さが1だとすると、面積は6になります。このマッチ棒のうち、5本を動かして一つの閉じられた形を作り、その面積を3分の1、つまり2にするには、どのマッチ棒をどう動かせばいいか、という問題です。もちろん、マッチ棒クイズの決まりごと、マッチ棒を折ったり、重ねたり、はみ出して使うことは禁止です。全てのマッチ棒を使って一つの閉じられた図形を作らなければいけません。
この問題を初めて見たのはボクが中学3年の頃だったと思います。友達と二人でああでもないこうでもないと考え、苦労してやっと解を見つけたときはとても嬉しかったのを覚えています。それ以来この解答は唯一つだけだと思っていたのですが・・・
MLに出題してみてびっくりしました。樹木関係の知り合いの北摂人さんが、あっという間にもうひとつ別解を見つけてくれました。さらに、驚くべきことに4本動かして同様に面積を3分の一にすることができることも示してくれました。解がたった一つしかないと思い込んでいたボクが恥ずかしくなりました (A^^;) 何でも思い込みは禁物です。そこで、さらに別解がないか調べてみたところ、誰が見ても納得のできる解はこの3つしかないこともわかりました。
そろそろオリジナル問題も出題しなければ、と思い、次は数独(ナンバープレース)に関する出題です。
数独は普通3×3の9個の正方形のマスが縦横3つずつ並べて9×9の正方形ができていて、、どの3×3の9個のマスの中にも1~9までの数字が全て入り、どの縦や横の9個の正方形の並びも1~9までの数字が全て入るようにする、というものです。この解析はなかなかたいへんですが、これを2×2のマスを縦横2つずつ並べて4×4の正方形で1~4の数字を入れる、と考えるとぐっと楽になります。
この4×4数独もけっこう調べられているようで、数字の入れ方は全部で288通りだということも知られているようですが、数字を互いに入れ替えると一致するものや、回転や線対称移動で一致するものは全て同一と考えれば、実はもっともっと少ない種類しかないことがわかりました。

ちょうどこんな感じです。a、b、c、d に1~4のどの数字を当てはめるかは自由、つまりどの数字を当てはめたとしてもそれらは全て1種類と考えてください。調べてみると、・・・ 種類(パターン)数は驚くべきことにわずか一桁でした^^ さて、この4×4数独の基本的な種類(パターン)数は?
きっとこれも誰かが調べてるだろうと思って少しググって見ましたが、これを追求したサイトは見つかりませんでした。
では、みなさん、挑戦してみてください^^