10!秒はどれくらいの長さか?
計算そのものは単純ですが、実際にやってみると意外な感じがするかもしれません。
10!秒はどれくらいの長さか?
1 から n までの整数を掛けた値を「n の階乗」と言い、「n!」と書きます。すなわち、
n!=1×2×3×…×(n−1)×n
です。具体的には、例えば、
3!=1×2×3=6
5!=1×2×3×4×5=120
です。階乗は中学の数学で習うものですが、確率や統計を学ぶ際にもしばしば登場します。ですから、高校でも一応復習する必要があります。
では、ここで【問題】です。
では、さっそく計算してみましょう。
よって「10!秒 = 6週間」です。(上の計算部分は等幅フォントで表示するときれいに見えます)
この問題を生徒にやらせてみたところ、生徒はまず「○分間か、せいぜい○時間くらいだろう」と予想するようです。ところが実際に計算してみると、けっこう長い。びっくり!でしょうか。(俗に「!:びっくりマーク」とも言いますね)
また「42日間」まで計算して、「1ケタの数」にならないと思って、何度も計算し直してみたり、挙句には「問題、間違ってないか?」と言う生徒もいたりします。「週」という単位をつい忘れるみたいで、案外盛り上がります。
1週間は何秒か?
このままで試験問題にできそうですね。!, P , C , π , H の計算ができるかどうかを測る問題として。
なお、高校数学の教科書には π と H の記号は入っていないので、その場合は
(エ) 10⁷ 秒 (オ) ₁₀₊₇₋₁C₇ 秒
と書いても同じことです。
(※)π:重複順列、H:重複組合せについての説明が こちら にあります。よろしければ、ご覧ください。)
では、計算してみましょう。
《答え》は (イ) の ₁₀P₇ 秒 です。
前の問題「10!秒はどれくらいの長さか?」をやった後であれば、「10!秒=6週間」から「1週間=10!/6 秒=10!/3! 秒」と考えて分かるかもしれませんね。
なぜ2月だけ日数が少ないのか?
1ヶ月の日数は30日か31日が基本なのに、なぜか2月だけは28日。うるう年でも29日。なんだかバランスが悪いような気がしないか?
1年365日(うるう年は366日)を12ヶ月に分けるのに、もっとバランス良い分け方がある。例えば、2月・4月・6月・8月・10月・12月を30日にして、1月・3月・5月・7月・9月を31日にして、11月についてはうるう年は31日、うるう年でなければ30日としても良いはずだ。
現状のカレンダーの不自然さは2月だけ日数が少ないことだけではない。日数が30日の月と31日の月の並び順に規則性がないこともそうだ。どういうわけか、7月と8月のところだけ31日の月が続いている。なぜなんだろう? そこには何か深い訳があるのだろうか?
さて、なぜ2月だけ日数が少ないのか? なぜ日数が30日の月と31日の月の並び順に規則性がないのか?
では、ここで正解を発表しよう。正解は、
そう考えると、とても良い配置だよね。2学期が始まったところだけれど、冬休みが待ち遠しい。
◇ ◇ ◇
〜 単位の話 〜
▷ 単位って大事
+ 恐竜が絶滅したのは紀元前何世紀ごろ?
▷ 光は1秒間に地球を7周半回るのか?
▷ 10!秒はどれくらいの長さか?
▷ 原子から宇宙までを1つの数直線に表してみよう