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珍種の巨大な蛇 (へび) がいます。この蛇が静止しているときには,以下のような特徴があります。
頭を南の方角に向け,頭から尾に向かう適当な 2 点で体を反時計回りに直角に曲げます。曲げた区間を頭の方から順に「頭」,「胴」,「尾」とよぶことにします。「胴」の長さは常に 2 m です (蛇が体を曲げる位置は,動くときに自由に変えられます)。また,この蛇が同じ仲間の「胴」をかむときは,「頭」の先にある口で,「胴」の真ん中の点をかみます。
この蛇の八兄弟がいます。長男から順に 1 号,2 号,…,8 号と名づけられています。いま,1 号が 2 号の,2 号が 3 号の,…,7 号が 8 号の胴をかんでいます。また,すべての蛇の尾の先と 8 号の頭の先が,左図のように西から東へ一直線にならんでいます。
1 号から 7 号が口を開けたとき,8 号が頭より南 1 m にいるカエルを食べるために,頭をそこへ動かしました。それにつられて,1 号から 7 号が体を動かし,先ほどかんでいた蛇の胴をかんで静止しました (かんだ場所は異なります)。このとき,1 号の胴は動く前とまったく同じ場所にあり,またすべての蛇の尾の先は,右図のように西から東へ一直線にならんでいました。では,1 号の尾は何 cm 北に動いたでしょうか (図の x の長さです)。
(大蛇♪大蛇♪ 大蛇♪大蛇♪ 大蛇八兄弟♪)
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| ▼ 解説 |
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2 号の頭と尾,および 1 号の胴を固定し,1 号の尾を動かしてみる。
1 号の尾が x cm 北に動くと,1 号の頭は x cm 南に動く。その結果,2 号の胴 (=1 号の頭) は x cm 南に動く。このままでは,2 号の尾と頭がそれぞれ x cm 短くなってしまうので,その分の x×2 cm と,2 号の尾の実際の移動距離 x cm の合わせて x×3 cm だけ 2 号の頭は南に動くことになる。
同様にして,3 号の頭は x×(3×2+1)=x×7 cm 南に動く。
さらに,4 号の頭は x×(7×2+1)=x×15 cm 南に動く。
これを繰り返していくと,8 号の頭は x×255 cm 南に動くことになる。
x×255=100 であるから,x=20/51 (cm)
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