Problem 100

箱の中に15個の青い円盤と6個の赤い円盤からなる21個の色のついた円盤が入っていて、無作為に2つ取り出すとき、青い円盤2つを取り出す確率P(BB)は
P(BB) = (15/21) × (14/20) = 1/2
であることがわかる。
無作為に2つ取り出すとき、青い円盤2つを取り出す確率がちょうど1/2となるような次の組み合わせは、箱が85個の青い円盤と35個の赤い円盤からなるときである。
箱の中の円盤の合計が1012 = 1,000,000,000,000を超えるような最初の組み合わせを考える。箱の中の青い円盤の数を求めよ。

最初ちょっと問題の意味が分からなかった.
分かってしまえばまたこの手の問題か,という感じ.計算は1msかかるかかからないか.
100問解いたのでレベルが上がりました.
赤い円盤の数をR,青い円盤の数をBとして,確率が1/2になる条件の下でBについて解くと(面倒なのでmaxima使いました)またペル方程式が姿を表す.
あとはペル方程式の解の中で条件に合うものを探すだけ.

num.B <- function(R){
  (sqrt(8*R^2 + 1) + 2*R + 1)/2
}
## n=8のペル方程式の最小解=(3, 1)
x <- 3
R <- 1
repeat{
  if(num.B(R) + R > limit) break
  old.x <- x
  old.R <- R
  x <- 3*old.x + 8*old.R
  R <-   old.x + 3*old.R
}
num.B(R)