面白いTweet行列式と筆算

Twitterでみつけた面白いツイートを取り上げるページ.こういうのを考え付く人って凄い!天才!!尊敬する!!!

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夢のような計算です! pic.twitter.com/hvjxlftC5I

— ポテト一郎?? (@potetoichiro) August 11, 2021

問題

\( 1 \leqq a \leqq c \leqq 9\),\( b \),\( 0 \leqq d \leqq 9 \)を満たす整数\( a \),\( b \),\( c \),\( d \)を考える.このとき、 \[ \begin{vmatrix} a & b \\ -c & d \end{vmatrix} = (10a+b)-(10c+d) \] となる \( a \),\( b \),\( c \),\( d \) の組み合わせを考えよ.

解答例

\( \begin{vmatrix} a & b \\ -c & d \end{vmatrix} = ad+bc \)なので,示すべき式は \[ ad+bc= (10a+b)-(10c+d) \] となる.

これを変形すると \[ (a+1)(10-d) = 20+(b+10)(c-1) \] となる.

これを満たすの整数\( a \),\( b \),\( c \),\( d \)はたくさんあるので,あとは省略!

例えば,\( c=1\)に限定すると, \[ \begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & b \\ 1 & 0 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 3 & b \\ 1 & 5 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 4 & b \\ 1 & 6 \end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 9 & b \\ 1 & 8 \end{pmatrix} \] である.ただし, \( b \) は\( 0 \leqq b \leqq 9 \)を満たす任意の整数とする.

Javascriptコード例

力技で出す方法.

for(a = 1; a <= 9; a++){
	for(b = 0; b <= 9; b++){
		for(c = 1; c <= a; c++){
			for(d = 1; d <= 9; d++){
				formula_left_side = a * d + b * c;
				formula_right_side = a * 10 + b - c * 10 - d;
				if( formula_left_side == formula_right_side ){
					output_line = "(a, b, c, d) = (" + String(a) + ", " + String(b) + ", " + String(c) + ", " + String(d) + ") のときvalue = " + String(formula_left_side) + "<br>";
					document.getElementById("script_result").insertAdjacentHTML("beforeend", output_line);
				}
			}
		}
	}
}

出力

2021年8月12日アップロード
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