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ある入試問題の落とし穴

飯島泰蔵 (9回生)

 数学と聞いただけでゾッとする方々が多いかも知れないが、これから述べる事柄は気楽に愉しめるお話なので、敬遠しないでお付き合い願いたい。
 今から半世紀近くも前、昭和30年の出来事である。国立の某有名大学の入学試験に、次の様な数学の問題が出題された。
 「2つの同心円があり、外円周上に6個、内円周上に3個の点がある。これらの各点をすべて直線で結んだとき、線分の総数は最低幾らになるか。ただし点の配置は、適当に選ばれるものとする。」
 いとも簡単そうに思える問題で、出題者はおそらく図1に示す21本を正解と考えておられたことと推察される。
 ところが程なく当時広島大学の理学部数学科の教授だった森本清吾先生が異論を唱えられ、物議を醸すこととなった。入試問題としては、極めて不適切だというのである。
 先生は20本になる解を提示され、これが正解かどうかは判らないが、入試の短い時間内に正解をつきとめることは、出来る筈がないということだった。図2はその解である。
 その話を伝え聞いて、これは面白そうな問題だと挑戦することにした。
 まず18本またはそれ以下の本数になることはない、という証明を行った。その証明は複雑なので、ここでは省略する。問題は19本という解が存在するかどうかである。
 数日間悪戦苦闘したその結果、19本の解を見つけることに成功した。嬉しかった思い出である。その解を、図3に示しておく。
 この結果、正解は19本であることが解明された。
 作図法はこれ以外に有るかも知れないが、もしご興味があれば挑戦されては如何でしょうか?
             (東京工業大学 名誉教授)


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