次の図のように、8個のランプが横1列に並んでいて、これらのランプは光ったらすぐ消えます。スイッチを入れると、1秒後に一番左のランプが光り、2秒後に左から2番目のランプが光ります。以後1秒ごとに順に1個ずつ左から右にランプが光り、8秒後には一番右のランプ、9秒後には右から2番目のランプが光ります。
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このように、一番右まで光れば右から左へ、一番左まで光れば左から右へ、ランプが光ることが繰り返されます。
(1)
ちょうど1分後に光るランプは左から何番目ですか。
(2)
ランプを1個減らして7個で同じようにします。一番左のランプに注目して、スイッチを入れてから光るまでの時間を計ると、8個のときと同じ時間に光ることがあります。その1回目は1秒後です。5回目は何秒後ですか。
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(1)
ランプは8個並んでいるので、ランプとランプの間は全部で8-1=7か所あります。
したがって、次の図で最初に左端のランプが点灯した後、右端のランプが点灯するまでにかかる時間は1×7=7秒、そして右端のランプが点灯してから左端のランプが点灯するまでにかかる時間も同じく7秒です。
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1分=60秒のうち、最初に左端のランプが点灯するまでの1秒を除くと、残りは60-1=59秒です。
59÷7=8余り3なので、点灯するランプが「左端から右端へ」そして「右端から左端へ」と往復する動きを8÷2=4セットくり返し、残りの3秒間で点灯するランプが右へ1個ずつ移動していきます。
したがって、1分後には左から4番目のランプが点灯しています。
(2)
ランプが7個並んでいる場合、ランプとランプの間は全部で7-1=6か所です。
次の図で最初に左端のランプが点灯した後、右端のランプが点灯するまでにかかる時間は1×6=6秒、そして右端のランプが点灯してから左端のランプが点灯するまでにかかる時間も同じく6秒です。
したがって、下の図で左端のランプが点灯してからもう一度点灯するまでにかかる時間は6×2=12秒になります。
ランプ8個の場合、左端のランプが点灯してからもう一度点灯するまでにかかる時間は7×2=14秒です。
次の図のように、ランプ8個の列と7個の列それぞれで左端のランプが点灯する時間を確かめてみると、スタートから1秒後に初めて両方の列にある左端のランプが同時に点灯し、その後はランプ8個の列は14秒ごと、ランプ7個の列は12秒ごとに点灯します。
14と12の最小公倍数は84なので、次の図のように1秒後から84秒ごとに、それぞれの列にある左端のランプが同時に点灯するときがやってきます。
両方の列の左端にあるランプが5回目に同時に光るのは、最初に同時に光ったときから84×4=336秒後なので、答えは1+336=337秒後になります。
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