問題8689・・・やどかりさんのブログ
http://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/35377295.html より Orz〜
例えば、5 時 37.342657342657… 分 と 7 時 28.111888111888… 分 について、アナログ時計で、
5時37.342657342657…分の短針の位置と 7時28.111888111888…分の長針の位置は一致し、
5時37.342657342657…分の長針の位置と 7時28.111888111888…分の短針の位置は一致します。
このように、長針と短針の位置が逆になる時刻が存在するような時刻が時々あります。
長針と短針の位置が逆になる時刻を「逆時刻」ということにして、
0時と12時の間の12時間に、逆時刻が存在するのは全部で何回?
また、逆時刻が存在する時刻をすべて加えるとその合計は?
長針と短針が重なる時刻も含めるものとしますが、0時と12時ちょうどは含めないものとします。
解答
角度は文字盤の12の位置から右回りの角を度で表すことにします。
長針と短針を逆になる時刻が存在するような時刻を A時B分(Aは整数で 0≦A≦11,0≦B<60)とし、
長針と短針を逆になる時刻を C時D分(Cは整数で 0≦C≦11,0≦D<60)とすれば、
A時B分の 短針のさす角は 30A+B/2 ,長針のさす角は 6B ,
C時D分 短針のさす角は 30C+D/2 ,長針のさす角は 6D です。
よって、30A+B/2=6D ,30C+D/2=6B 、B=60(A+12C)/143 ,D=60(12A+C)/143 になり、
A=C=0 のとき A時B分は 0時ちょうど、A=C=11 のとき A時B分は 12時ちょうど になり、
これを除けば、0<B<60,0<D<60 で、時刻として妥当です。
よって、回数は、12・12−2=142 です。
また、A時B分は「時」で表せば、 A+(A+12C)/143=(144A+12C)/143=12(12A+C)/143 になり、
12A+C は 1,2,3,……,142 のすべての整数値1回ずつとりますので、
合計は 12(142・143/2)/143=852 時 になります。
また、0時や12時ちょうどを含めて 12/143時間(5分強)毎に、逆時刻が存在することになります。
なお、
どの時刻も 12時からその時刻を減じた時刻は 短針・長針ともに 左右対称の位置にあるので、
逆時刻が存在する時刻を 12時から減じた時刻にも 逆時刻は存在します。
従って、逆時刻が存在する時刻の平均は 12時/2=6時 です。
よって、合計は 6時×142=852 時 としても求められます。
*けっきょくよくわからずじまいでしたぁ ^^;
0時と6時での対称を考えればいいのだと…
0<=X<=5, 30<y<60, 6<=Z<=11, 0<w<30,
0<30X+y/2=6w<180, 180<6y=30Z+w/2<360
X=0, Z=11…y=720/13, w=60/13
X=1, Z=10…y=660+13, w=120/13
X=2, Z=9…y=600/13, w=180/13
X=3, Z=8…y=540/13, w=240/13
X=4, Z=7…y=480/13, w=300/13
X=5, Z=6…y=420/13, w=360/13
つまり…12回...
X+Z=11, y+w=780/13=60
つまり…
合計=6*12=72時間
X時y分
Z時w分
6<=X=11, 0<y<30, 0>=Z=<5, 30<w<60,
180<30X+y/2=6w<360, 0<30Z+w/2=6y<180
X=6, Z=0・・・y=360/143, w=4320/143
X=7, Z=1・・・y=1140/143, w=5100/143
X=8, Z=2・・・y=1920/143, w=5880/143
X=9, Z=3・・・y=2700/143, w=6660/143
X=10, Z=4・・・y=3480/143, w=7440/143
X=11, Z=5・・・y=4260/143, w=8220/143
=6+8+10+12+14+16+
(4680+6240+1920+5880+2700+6660+3480+7440+4260+8220)/(143*60)
=6+8+10+12+14+16+6=72
合計で24回
時間の合計=2*72=144時間
*解答を熟読玩味ぃ〜^^;v