こんばんは.線形代数の質問をさせて下さい.
【問題】 お正月に親戚の子供たちにお年玉をあげた.子供(高校生以下)は全部で10人いる.子供たちは,高校生,中学生,小学生,幼児に分類して,それぞれに3万円,2万円,1万円,5千円ずつのお年玉をあげた.後で計算してみると,12万5千円をお年玉に使ったことになった.幼児,小学生,中学生,高校生はそれぞれ何人いたか.可能性をすべて列挙せよ.幼児,小学生,中学生,高校生いずれも最低ひとりずついるものとする.
【自分の解答】 幼児,小学生,中学生,高校生の人数をそれぞれw,x,y,zとおく.
題意より, w+x+y+z=10…? 5000w+10000x+20000y+30000z=125000…?
?を整理して, w+2x+4y+6z=25…?
?,?を行列で表すと, 111110 124625
基本変形を繰り返すと, 10−2−4−5 013515
よって,元の連立方程式は, w−2y−4z=−5…? x+3y+5z=15…? と同値である.
※ここまで間違いはないでしょうか??
y=s,z=t(s,tは自然数)とおくと, w=2s+4t−5 x=−3s−5t+15 y=s z=t
ここからどのように列挙していけばよいでしょうか?お願いします.
それぞれ最低ひとりずついるのですから,
w=a+1,x=b+1,y=c+1,z=d+1 としてしまえば,
a + b + c + d = 6 a + 2b + 4c + 6d = 12
となって見通しが少しよくなります.c≦3 , d≦2 ですから,d=2(z=3) の場合から辞書的に並べていけばいいのではないでしょうか?4通りあるようですね.