【数学ネタ】小町算の考え方と教え方
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小町算(こまちざん)

小町算とは

小町算(こまちざん)という和算を知っていますか?

小町算とは、1から9までの9この数字を使う数のパズルです。

ルールは以下の3つだけです。

  • 1から9までの数字を全て使う
  • 1から9までの順番を変えてはいけない
  • 数と数との間に+、−、×、÷、()、空白のいずれかを入れる

たった3つだけなので覚えやすいですね。

ちなみに、『空白』というのは、隣り合った数字をくっつけて一つの数字としてみてもOKという意味です。

例えば、1234…と並んでいた時、1+23+4…のように23にしてもよいという感じです。

 

名前の由来

なぜ「小町」算なのでしょうか?

諸説ありますが…。

「小町」と言われて思い浮かべるのは、絶世の美女と呼ばれた小野小町(おののこまち)ですよね。

式が1から9まで美しく並んでいることから、小野小町の名前がつけられたそうです。

また、小野小町に取り憑いた四位の少将の霊が、九十九夜通ってくる場面で詠まれた詩からきたという言い伝えもあります。

当時は1から9までを使って99をつくることを考えていたそうですが、今では100をつくるのが一般によく知られています。

100にするのには+ーだけでつくるれるので、子どもに説明するときにも扱いやすいです。

それでは実際にやってみましょう。

 

小町算(+ーだけで100をつくろう!)

まずは、一つ一つの数の間にすべて+を入れてみましょう。

1+2+3+4+5+6+7+8+9=45

すべて足しても45にしかなりませんね。

ですから、3つ目のルールの中の『空白』が必要になることがわかります。

1と2を合わせて12としてみましょう。

12+3+4+5+6+7+8+9=54

先ほどより9増えましたね。

この9というのは1+2を12としたことによります。わかりますよね。

もう少し詳しく見ると、

9というのは、1+2=3が12となった、つまり12ー3=9の『9』です。

このように考え、100まで目指していきましょう。

続いては、6と7のところをくっつけて67としましょう。

すると6+7=13だから、67ー13=54増えることになります。

12+3+4+5+67+8+9=108

108となり、100を8だけオーバーしてしまいました。

8を引けばいいので、「+8」を「ー8」としてみると…

12+3+4+5+67ー8+9=92

おや?今度は100より8小さくなってしまいました。

このカラクリはわかりますか?

「+8」を「ー8」とするということは、もとの式から「+8」がなくなり、さらに「ー8」で8を引くということを一気に行っています。つまり、16小さくしたことと一緒なのです。

ですから、8だけ小さくしたいのなら、「+4」のところを「−4」に変えればOKということです。

よって、答えは、

12+3+4+5+67ー8+9=92

ではなく、

12+3ー4+5+67+8+9=100

という式になります。

ちゃんと100になっていますね。よくできました。

 

今回の式以外にも100にする式がいくつかあります。

何通り見つけられるかやってみてください。

  • 1+2+3-4+5+6+78+9=100
  • 123-45-67+89=100
  • 1×2×3×4+5+6+7×8+9=100
  • 1+2+3+4+5+6+7+8×9=100
  • 1×2×3-4×5+6×7+8×9=100
  • 123+45-67+8-9=100
  • 123-4-5-6-7+8-9=100
  • 1+2+34-5+67-8+9=100
  • 1+23-4+5+6+78-9=100
  • 12+3+4+5-6-7+89=100
  • 123+4-5+67-89=100
  • 12-3-4+5-6+7+89=100
  • -1+2-3+4+5+6+78+9=100
  • 1+23-4+56+7+8+9=100

引用:Wikipedia

まとめ

手当たり次第計算してもいいですが、しっかりと考えを理解しながら取り組むことで思考力を鍛えることができます。

小学校の教科書に掲載されていることが多い和算ですが、中学校でも学年授業開きとして取り組んでも面白いと思います。

もし、中学校で授業として扱うなら、上の例で取り上げた2つのポイントを文字で考えるとよいですね。

  • a+b の「+」をなくすことで、10a+b-(a+b)=9a 分だけ数が増える
  • a+bの「+」を「ー」とすることは、(a-b)-(a+b)=-2b となるので、bの2倍分だけ数が減る

ぜひ隙間時間にでもやってみてください。

 

 

小町算は、今回のように+ーだけではなく、×や÷を使った式や、100ではなく0にするようなものまで亜種が幅広く存在します。

僕がよく授業開きやるのは、Four Fours(4つの4)という4を4つ使って様々な数をつくるパズルです。

4が4つしかないので、計算がしやすく、加減乗除の他に指数や小数を使ったりすることができるので考えごたえがあるパズルです。中学3年生でも夢中で取り組みますよ。

もしよければ↓を参考にしてみてください。

【数学授業開き】Four Fours

その他、授業で使えそうなネタもあります。

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