偶数枚(ぐうすうまい)のカードをつみ重ねた山があります。このカードの山をちょうど半分のところで上下2つに区切り、上半分をA、下半分をBとします。そして、Aの1番上のカードの下にBの一番上のカード、続けてAの2番目のカード、Bの2番目のカード、…と交互(ご)に組みかえて、再び1つの山を作ります。これを操作Xとよぶことにします。

(1)50枚のカードの山に操作Xを1回行った後、最初上から23枚目であったカードは上から何枚目にうつりますか。

(2)何枚かのカードを用意して、操作Xを続けて2回行うと、最初上から55枚目であったカードが元の位置に戻りました。カードは全部で何枚ありますか。

 

カードのシャッフルの有名問題です。

(1)の問題を通じて、カードの動きをしっかり把握することが大切です。

(1)は上から23枚目だけでなく、上から28枚目あたりも答えさせたほうが親切な出題だったでしょうね。

仮にカードの動きがすぐにわからなかったとしても、下のように小さい例で実験すれば、すぐに決まりが読み取れます。

カードが4枚のとき

 はじめ 1、2、3、4

 (上半分)1、2

 (下半分)3、4

 シャッフル後 1、3、2、4

カードが6枚のとき

 はじめ 1、2、3、4、5、6

 (上半分)1、2、3

 (下半分)4、5、6

 シャッフル後 1、4、2、5、3、6

いずれにせよ、シャッフル後に上半分のカードが奇数枚目に、下半分のカードが偶数枚目にうつることがわかりますね。

詳しくは、下記ページで。

 神戸女学院中学部2013年算数第2問(問題)

 神戸女学院中学部2013年算数第2問(解答・解説)

因みに、1組のトランプ(52枚)のカードをシャッフルすると8回で元に戻ります。

余裕のある人はなぜそうなるか考えてみるとよいでしょう。

 

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