面白数学らんど音楽&数学らんどヘキソミノらんどエクセルで面白数学ホーム


        パターンの多い解

 ここで紹介する解は、対称変換、合同変換を行うことによって多くの変化を持つものです。

これは私が20年前くらい」に作ったもので、「Infinity」と名づけました。

パターンのいくつかを紹介して、これから得られる解の総数を予想してみましょう。

    

 Infinity                 左側        

T 左側ABCDE部分の変化(上図茶色部分)

 まず、左側部分の変化を調べてみよう。上図のような状態のとき、

(ABD)×2(C)×3!(ABとCDとEの並べ替え)×2(AとBの入れ替え)×2(CとDの入れ替え)

=3072

 また、この部分は対称合同変換を繰り返すことで以下のようなバリエーションがある。

 

  1 4(ABC)×2(D)×4!(A、B、CD、Eの並べ替え)×2(CとDの入れ替え)=6144

  2 4(ABC)×2(D)×2(CとDの入れ替え)×2(AとBの入れ替え)×2(Eとの入れ替え)=1024

    2から色つき部分を合同変換して3のパターンが得られる。

  3 4×2×2×3!×2=768   更に、3から変化して、

  4 4×2×2×4!=1536    4から色つき部分を対称変換して

  5 4×2×2×2×2+4×2×2×2=384   更に変化して

  6 4×2×2×2×2=64 ちょっと特殊な変換を加えて、

  7 4×2×2×2×3!=768

  さらに5の変化の途中で、右側部分のNと合同図形が生じて、それを入れ替えたときの変化が

  128×252=32256 (図は省略) ・・・・(※)

  以上より、とりあえず左側部分の総数は、

  3072+6144+1024+768+1536+384+64+768=13760   (※は加えない)

T 右側部分の変化(上図中央)

  図において、P及びJは対称図形なので、2×2=4

   

また、G部分は対称図形が2重に重なっているので 3通りの変化がある。

 

 次にK、Mの部分だが、図のように、K部分が4通りに変化して、そのおのおの

に対して、Mと合同変換ができるので、4×2=8通り。

   

 H,Iは対称変換と合同変換で6通りの変化を見せる(スライドと名づけた)。

 ここまでで、右側パターンの総数は、4×3×8×6=576

 ところで、Kの変換の際に、Iと合同な図形が生じ(図略)、それを入れ替えたときの

 バリエーションは、4×3×4×2×2=288

 よって右側部分の変化は、576+288864

以上より、解の総数は、(※)も含めて、

 13760×864+32256=11,920,896 通り

 (右側と左側の入れ替えは解に入れていない)

 計算の間違いはあるかもしれませんが、少なく見積もっても、この1つの解から1000万以上

の解が生まれると予想できます。 更に、この解の左側部分を残して、右側部分を作り

直しても沢山の解が得られます(私はとりあえず変化解として約200万通り作りました)。

そんなことから、左側がこの「Infinity」のような場合だけで何億という解ができることが

予想できます。  <このページのトップへ>