4つの4(よっつのよん)は、4つの4と数学記号を使い、さまざまな数(普通は整数)を作ることを目指すパズル(数学パズル)である。フォーフォーズ(Four fours)ともいう。 日本の場合、一般的には以下の記号(演算)が使われているようである。 以下の記号が用いられることもある。 149 = ( 4 / .4 ) 4 ! + 4 ! {\displaystyle 149={\sqrt {\sqrt {\sqrt {{({\sqrt {4}}/.4)}^{4!}}}}}+4!} このパズルは1881年に科学雑誌「ノレッジ」に掲載されたものであり、1から1000まで(ただし、113、157、878、881、893、917、943、946、947を除く)の解答例が示された。解の示されていない113は、一般的に使われる記号(使用可能な記号の節の循環小数まで)では表すことができないといわれている。後半の記号を使った解としては、 113 = Γ ( Γ ( 4 ) ) − 4 ! + 4 4 = ( 4 ! + 4 4 ) ! ! + 4 ! ! = Σ Σ 4 × 4 + Σ 4 − Σ 4 = [ ( 4 ! + 4.4 ) × 4 ] {\displaystyle {\begin{aligned}113&=\Gamma (\Gamma (4))-{\frac {4!+4}{4}}\\&=\left({\frac {4!+4}{4}}\right)!!+4!!\\&=\Sigma \Sigma 4\times {\sqrt {4}}+\Sigma 4-\Sigma {\sqrt {4}}\\&=[(4!+4.4)\times 4]\end{aligned}}} などがあった。 対数関数 log x {\displaystyle \log x} (底は任意でよい)または2変数関数としての対数 log x y {\displaystyle \log _{x}y} を用いてよい場合、次の式によって4つの4ですべての有理数が表現できる。以下に正の有理数の場合を示すが、負の有理数はマイナス記号で、0は四則演算で表現できる。 n m = log ( log ⋯ 4 ⏟ n ) − log ( log 4 ) log ( log ⋯ 4 ⏟ m ) − log ( log 4 ) = log log 4 ⋯ 4 ⏟ m log 4 ⋯ 4 ⏟ n {\displaystyle {\frac {n}{m}}={\frac {\log {\Biggl (}\log \underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{n}{\Biggr )}-\log(\log 4)}{\log {\Biggl (}\log \underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{m}{\Biggr )}-\log(\log 4)}}=\log _{\log _{4}\underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{m}}{\log _{4}\underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{n}}} さらに、3つの4ですべての整数が表現できる。以下に正の整数の場合を示すが、やはり負の整数はマイナス記号で、0は四則演算で表現できる。 n = − log ( log ⋯ 4 ⏟ n ) − log ( log 4 ) log 4 = − log 4 log 4 ⋯ 4 ⏟ n {\displaystyle n=-{\frac {\log {\Biggl (}\log \underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{n}{\Biggr )}-\log(\log 4)}{\log {\sqrt {4}}}}=-\log _{\sqrt {4}}{\log _{4}\underbrace {\sqrt {\sqrt {\cdots {\sqrt {4}}}}} _{n}}} 似た問題に、その年の数字(2004年なら 2,0,0,4)を使って数を作る遊びもある。
使用可能な記号
四則演算
小数点
冪乗
平方根
階乗
循環小数の循環節を表す点 ( . 4 ˙ = 0. 4 ˙ = 0.444 ⋯ = 4 9 ) {\displaystyle \left(.{\dot {4}}=0.{\dot {4}}=0.444\cdots ={\frac {4}{9}}\right)}
二重階乗 !!(1または2からその数までの偶数のみまたは奇数のみの積)
ガウス記号(小数点以下の端数を切り捨てる)
ガンマ関数(xが整数ならばΓ(x)=(x-1)!)
パーセント(4% = 0.04)
Σ(その数までの和)
例
基本的な例 44 {\displaystyle 44} = 44 + 4 − 4 {\displaystyle =44+4-4} ・・・数を並べて2桁以上の数にしてもよい
= 4 × 4.4 .4 {\displaystyle ={{4\times 4.4} \over .4}} ・・・整数部分が0の小数はその0を省略できる
= 4 ! + 4 ! − 4 − 4 {\displaystyle =4!+4!-{\sqrt {4}}-{\sqrt {4}}} ・・・階乗、平方根を使用した例
0から10までの例
0 = 44 − 44
1 = 44 ÷ 44
2 = 4 ÷ 4 + 4 ÷ 4
3 = (4 + 4 + 4) ÷ 4
4 = 4 + (4 − 4) × 4
5 = (4 × 4 + 4) ÷ 4
6 = 4 + (4 + 4) ÷ 4
7 = 44 ÷ 4 − 4
8 = 4 + 4 + 4 − 4 = 4 × 4 − 4 − 4
9 = 4 + 4 + 4 ÷ 4
10 = (44 − 4) ÷ 4
記号を多用した例
その他
関連項目
小町算
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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