・覆面算                  ハンニバル・フォーチュン氏

 ある覆面算について、解がユニークに定まると保証されてはいるのですけれども、(計算
機を使った全探索ではなく、ある程度は)人間が知恵を絞っての、主として紙と鉛筆を用い
るような、うまい筋道を立てた解法があるのかどうか知りたく思います。つまるところ、パズ
ルとしての面白味があるのかどうかについて、お聞きしたいと存じます。

【問】 次のAからJまでの英字に0から9までの数をあてはめて計算が成り立つようにして
   ください。ただし、異なる英字には異なる数字が入ります。

     AB / CD + EF / GHIJ = 1

※蛇足ですが十進法ですし、ABは2桁の数字で、 GHIJは4桁の数字です。またA、C、E、
 Gはそれぞれ0ではありません。このあたりは覆面算のお約束です。

 自力ではなんともなりませんでした。何卒宜しくお願い申し上げます。


 GAI さんからのコメントです。(平成30年12月8日付け)

 答えは、「79/83+60/1245=1」でしょうが、プログラムなしでは雲を掴む感じですね。

 パズル的には、1〜9で、

  □ □ □ □
-------------- = 1/k  (k=2〜9)
□ □ □ □ □

だったり、

□/□□+□/□□+□/□□=1/k  (k=1〜10)

が面白い。


 DD++さんからのコメントです。(平成30年12月8日付け)

 3 ≦ CD-AB ≦ 6 であることまでは紙と鉛筆と少々の電卓でたどり着けました。
もう少し粘ってみます。


 らすかるさんからのコメントです。(平成30年12月8日付け)

 式が成り立つためには、AB/CD と EF/GHIJ をそれぞれ約分したとき、同じ分母にならな
ければいけない。

 EF≦98、GHIJ≧1023 から、 EF/GHIJ≦98/1023 なので、

  AB/CD≧(1023-98)/1023=925/1023≒0.9042

でなければならない。これを満たし、A、B、C、Dに同じ数字を使わない分数は、

AB/CD
=19/20、28/30、29/30、29/31、37/40、38/40、39/40、38/41、39/41、38/42、39/42、46/50
47/50、48/50、49/50、47/51、48/51、49/51、48/52、49/52、48/53、49/53、57/60、58/60
59/60、57/61、58/61、59/61、57/62、58/62、59/62、57/63、58/63、59/63、58/64、59/64
64/70、65/70、68/70、69/70、65/71、68/71、69/71、68/72、69/72、68/73、69/73、68/74
69/74、68/75、69/75、73/80、74/80、75/80、76/80、79/80、74/81、75/81、76/81、79/81
75/82、76/82、79/82、76/83、79/83、76/84、79/84、79/85、79/86、82/90、83/90、84/90
85/90、86/90、87/90、83/91、84/91、85/91、86/91、87/91、84/92、85/92、86/92、87/92
85/93、86/93、87/93、85/94、86/94、87/94、86/95、87/95、87/96

の93個。このうち約分しても分母が10の倍数であるものはJも0になり不適なので、

19/20、29/30、37/40、38/40、39/40、47/50、49/50、57/60、58/60、59/60、69/70、73/80
74/80、76/80、79/80、83/90、87/90

の17個は不適。D=0のとき、EF/GHIJに0が使えず、

  AB/CD≧(1234-98)/1234=568/617≒0.9206

を満たさなければならないので、それを満たさない46/50、64/70、82/90 の3個も不適。

D=1のとき、EF/GHIJに1が使えず、

  AB/CD≧(2034-98)/2034=968/1017≒0.9518

を満たさなければならないので、それを満たさない

29/31、38/41、39/41、47/51、48/51、57/61、58/61、65/71、74/81、75/81、76/81、83/91
84/91、85/91、86/91

の15個も不適。B=9またはC=9のとき、EF/GHIJに9が使えず、

  AB/CD≧(1023-87)/1023=312/341≒0.9150

を満たさなければならないので、それを満たさない

84/92、85/93、86/94、86/95、87/96

の5個も不適。AB/CDに8と9を使っているとき、EF/GHIJに8も9も使えず、

  AB/CD≧(1023-76)/1023=947/1023≒0.9257

を満たさなければならないので、それを満たさない

79/86、85/92、86/93、85/94、87/94、87/95

の6個も不適。後は個別に、

28/30は、28/30≧(1456-97)/1456を満たさないので不適
38/42は、38/42≧(1056-97)/1056を満たさないので不適
76/84は、76/84≧(1023-95)/1023を満たさないので不適
84/90は、84/90≧(1235-76)/1235を満たさないので不適
87/91は、87/91≧(2034-65)/2034を満たさないので不適
87/93は、87/93≧(1024-65)/1024を満たさないので不適

 ここまでで、不適とならなかった残りは、

39/42、48/50、49/51、48/52、49/52、48/53、49/53、59/61、57/62、58/62、59/62、57/63
58/63、59/63、58/64、59/64、65/70、68/70、68/71、69/71、68/72、69/72、68/73、69/73
68/74,69/74,68/75,69/75,75/80,79/81,75/82,76/82,79/82,76/83,79/83,79/84,
79/85、85/90、86/90、86/92、87/92

の41個。これ以上絞るうまい方法が思いつかないので、個別に計算します。

[39/42] ・・・ 1-39/42=1/14、1056÷14≒75.4 なので76〜99倍

 10k+1,3,6,8倍は、分母の1の位が2か4になって不適
 10k+2,3,4,9倍は、分子の1の位が2,3,4,9になって不適
 10k倍は、分子分母に0が現れて不適なので、確認が必要なのは、77,85,87,95,97倍だが
77倍は分子が77になり不適

 分母の85,87,95,97倍は1190,1218,1330,1358となりいずれも不適

[48/50] ・・・ 1-48/50=1/25、1236÷25≒49.4 なので、50〜99倍

  偶数倍は、J=0となり不適、奇数倍は、J=5となり不適

[49/51] ・・・ 1-49/51=2/51、2036÷51≒39.9 なので、40〜49倍

  45倍以上は、E=9となり不適、40,41,42,44は、既使用数字が現れて不適
  51×43=2193 となり不適

[48/52] ・・・ 1-48/52=1/13、1036÷13≒79.7 なので、80〜99倍

  89倍以下は、E=8となり不適、90,92,93,94,95,96,98,99も上記同様の理由で不適
  13×91=1183、13×97=1261でいずれも不適

 これを全部の分続ける根気はありますが、掲示板に書くにはあまりにも長くなりますので
以降は省略し、正解となる79/83だけ書きます。

[79/83] ・・・ 1-79/83=4/83、1024÷83≒12.3 なので、13〜24倍

  18倍以上は、E=7,8,9となり不適、13倍は、J=9、16倍は、J=8、17倍は、F=8となり不適
  83×14=1162、83×15=1245 なので、15倍だけ候補に残る
  分子も15倍すると、79/83+60/1245=1 となり、解が得られる。

# というわけで、手計算で出来ないことはない、ということはわかりました。
 DD++さんの「3≦CD-AB≦6」を使うと、上記の41個の候補が32個までは減らせますね。


 ハンニバル・フォーチュンさんからのコメントです。(平成30年12月9日付け)

 なるほど!!素晴らしいです!!!有り難うございました。
(やれ3の倍数だの5の倍数だのでグシャグシャな頭になっておりました……とほほ)



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