問題17789・・・やどかりさんのブログ https://blogs.yahoo.co.jp/oka_yadokary/38751937.html#38751937 より Orz〜
チェスのナイトは前の斜め前,後ろの斜め後ろ,右の斜め右,左の斜め左に動ける駒です。
n×n のチェス盤の1ヶ所にナイトを置くときの動ける場所の数は、
ナイトを置く場所によって異なりますが、その総和を K(n) とします。
例えば、8×8 の盤では、図のように、緑の所では2ヶ所,黄の所では6ヶ所,青の所では8ヶ所,
赤の所では3ヶ所、すべてを調べれば、K(8)=336 であることが分かります。
では、K(m)−K(n)=10000 を満たす自然数の組(m,n)のうち、m−n が最大の組について、
K(n)=? また、K(m+2)=?
解答
K(1)=0 ,K(2)=0 ,K(3)=8 で、n≧4 のとき、
右図のように、n×n の盤に、動ける場所の数を書き込み、和を求めると、
K(n)=2・4+3・8+4・4+4・4(n−4)+6・4(n−4)+8(n−4)2=48+40(n−4)+8(n−4)2
=8{(n−4)2+5(n−4)+6}=8(n−4+3)(n−4+2)=8(n−1)(n−2) です。
K(n)=8(n−1)(n−2) は、n=1,2,3 のときも成り立ちます。
K(m)−K(n)=10000 より、8(m−1)(m−2)−8(n−1)(n−2)=10000 、
(m−1)(m−2)−(n−1)(n−2)=1250 、(m−1)(m−2)≧1250 、
35・34=1190 ,36・35=1260 だから、m≧37 、(m−1)(m−2)≧1260 、
よって、(n−1)(n−2)≧10 、n≧4 です。
また、(m−1)(m−2)−(n−1)(n−2)=1250 より、m2−3m−n2+3n=1250 、
(m+n)(m−n)−3(m−n)=1250 、(m+n−3)(m−n)=1250 、
ここで、(m+n−3)−(m−n)=2n−3≧5 なので、
(m+n−3,m−n)=(1250,1),(625,2),(250,5),(125,10),(50,25) 、
このうち、m−n が最大であるのは、(m+n−3,m−n)=(50,25) 、(m,n)=(39,14) です。
K(n)=K(14)=8・13・12=1248 ,K(m+2)=K(41)=8・40・39=12480 です。
[参考] たけちゃんさんのコメントより
移動方向を固定するとき,それぞれ 黄色のマス目にナイトがあるときです.
それぞれの方向へ移動できるマス目は,n×n のチェス盤では (n−2)(n−1)個,
全部で 8(n−2)(n−1)個となります.
*式を立てたものの手計算では途方に暮れて...PCにお願い申し上げました ^^;
たけちゃんさん様の視点は斬新ね ^^♪
n=1〜4の場合は解なし so…どちらも、2*4+3*8+4*4+4*(x-4)*4+6*(x-4)*4+8*(x-4)^2 で考える… 40*(x-4)+(x-4)^2*8-40(y-4)-(y-4)^2*8=10000 x=39,y=14 K(n)=K(14)=4*2+8*3+4*4+40(14-4)+(14-4)^2*8=1248 K(m+2)=K(41)=8+24+16+40(41-4)+(41-4)^2*8=12480
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