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[수학 탐구] 6월 12일 '페르마의 밀실'

이름 오서연 등록일 19.08.28 조회수 1564
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 2019년 6월 12일 동아리 시간에는 수학과 관련된 영화 '페르마의 밀실'(2007)을 감상하였습니다. 영화 '페르마의 밀실'은 가명 페르마에게 초대된 네 명의 수학자 파스칼, 갈루아, 올리바, 힐베르트(가명)가 4개의 압축기로 된 사방이 오그라드는 밀실에서 주어진 수수께끼를 풀어 압사 당하는 것을 모면하는 내용입니다. 그들은 문제를 풀면서 페르마의 정체를 알게 되고 결국에는 탈출하게 됩니다.

 이 영화에는 여러 문제가 등장하는데, 이는 다음과 같습니다.
  1. 1. 5-4-2-9-8-6-7-3-1의 규칙은?
  2. 2. 양치기가 양/늑대/양배추와 함께 강을 건너야 한다. 양과 늑대를 남겨두면 늑대가 양을 잡아먹고, 양과 양배추를 남겨두면 양이 양배추를 먹는다. 전부 다 무사히 가지고 가려면 어떻게 해야 할까? 단, 한 번에 하나의 물건만 가지고 강을 건널 수 있다.(양치기를 제외)
  3. 3. 3상자의 속이 보이지 않는 상자가 있다. 각 봉지에는 박하, 아니스, 혼합이라고 쓰여져 있다. 하지만 상점 주인은 모두 잘못 붙여져 있다고 말하였다. 이때, 어느 것이 진짜인지 확인하려면 최소한 몇 번 사탕을 꺼내 보아야 하는가?
  4. 4. 다음 코드를 해독하면 무엇이 되는가?: 00000000000000011111111000111111111100111111111110011000100011001100010001100111110111110011110111100
    0111111111000001010101000000110101100000011111110000000000000000
  5. 5. 밀폐된 방 안에 전등이 하나 있다. 방 밖에는 3개의 스위치가 있다. 스위치 셋 중 하나만이 전등을 켤 수 있다. 문이 닫혀 있는 동안에는 스위치를 마음대로 누를 수 있지만, 문을 열었을 때 어느 스위치가 전등을 켤 수 있는지 말해야 한다. 어느 스위치가 이 전등을 켤 수 있는가?
  6. 6. 9분의 시간을 재야 할 때 7분과 4분 모래시계로 어떻게 잴 수 있는가?
  7. 7. 한 학생이 선생님께 물었다. "따님 세 분의 나이가 각각 몇 살인가요?" 선생님이 대답하길, "곱하기를 하면 36이고, 더하기를 하면 너의 집 주소다"라고 말하였다. 설명이 빠졌다고 하자 선생님이 다시 "제일 큰 아이는 피아노를 친다"라고 말하였다. 딸 세 명의 나이는 몇 살인가?
  8. 8. 거짓의 나라에서는 모든 사람들이 다 거짓말을 하고, 진실의 나라에서는 모든 사람들이 다 진실을 말한다. 한 외국인이 문이 둘 있는 방에 갇혔다. 하나는 자유로 가는 문이고, 하나는 아니다. 한 문은 거짓나라의 간수가, 다른 문은 진실나라의 간수가 지키고 있다. 외국인은 자유를 얻기 위해 각 간수에게 한 번씩 질문을 하고 답을 들을 수 있다. 어느 쪽이 진실 나라 출신이고 거짓 나라 출신인지 알 수 없다. 그렇다면, 외국인은 어떤 질문을 해야 할까?
  9. 9. 어머니는 아들보다 21세 더 많다. 6년 안에 아들은 어머니보다 5배 연하가 된다. 아버지는 무엇을 하고 있는가?
  10. 10. 영화 대사에서 방의 둘레의 길이가 50미터이고 압축기가 압축하는 속도는 사방에서 분당 10센티미터라고 언급되었다. 그렇다면 시간이 얼마나 지나야 방의 넓이가 0이 될까?

이에 대한 해답은 다음과 같습니다.
  1. 1. 각 숫자의 스페인어 이름을 알파벳 순으로 배열한 것이다.
    5(cinco) - 4(cuatro) - 2(dos) - 9(nueve) - 8(ocho) - 6(seis) - 7(siete)- 3(tres) - 1(uno)
  2. 2. 양치기가 양을 데리고 건넌 뒤 양만 두고 돌아온다. 양배추를 싣고 건넌 뒤 양과 양배추를 바꾸고 돌아온다. 늑대를 싣고 건넌 뒤 늑대만 두고 돌아온다. 마지막으로 양치기와 양이 같이 건너면 모두 건너게 된다.
  3. 3. 모든 이름표는 잘못 붙어 있다는 사실을 주목하자. 혼합상자를 열어봤을때 만약 혼합상자에서 박하 사탕이 나왔으면 그 상자는 박하사탕 상자이다. 그럼 원래 박하사탕 상자와 이름표를 바꾸면 상자 1개는 맞춰진다. 남은건 2상자인데 아니스 상자도 잘못 되었으므로 혼합상자와 이름표를 바꾸면 모두 맞는다. 답: 1번
  4. 4. 해골. 169개의 숫자이므로 13x13크기의 배열로 생각하여 1을 도형, 0을 민무늬로 생각하면 해골이 나온다.
  5. 5. 1번 스위치를 오랫동안 켜 둔뒤 끄고 2번 스위치를 켠 뒤 들어가서 전등을 만져 본다. 전등이 뜨겁고 꺼져 있으면 1번, 전등이 차갑고 켜져 있으면 2번, 전등이 차갑고 꺼져 있으면 3번이다.
  6. 6. 4분짜리와 7분짜리를 동시에 뒤집는다. 4분짜리 시계가 모두 떨어지면 4분짜리를 다시 뒤집는다. 7분짜리가 다 떨어지면 다시 7분짜리를 뒤집어 준다. 또 다시 4분짜리가 모두 떨어지면 7분짜리를 뒤집어 준다. 7분짜리가 모두 다 떨어졌을 때가 9분이 지난 때이다.
  7. 7. 딸들의 나이를 곱하면 36이기 때문에 가능한 경우의 수는 (1,1,36),(1,2,18),(1,3,12),(1,4,9),(1,6,6),(2,2,9),(2,3,6),(3,3,4)이다. 이때 딸들의 나이를 더하면 너의 집 주소라고 했는데 이것 역시 답을 찾는데 부족하여 세 번째 설명이 필요했다. 따라서 합이 같은 것을 찾으면 (1,6,6)과 (2,2,9)이다. 세 번째 설명에서 제일 큰 아이가 피아노를 친다고 했으므로 첫째는 쌍둥이가 아니다. 따라서 첫째가 9살이다. 그러므로 딸들의 나이는 각각 9살, 2살, 2살이다.
  8. 8. 각각의 간수에게 "저 간수는 어느 문이 자유로 가는 문이라고 말할 것 같은가"라고 말한 뒤 각 간수가 가리키는 문의 반대쪽 문을 선택하면 된다.
  9. 9. 어머니와 자고 있었다. 방정식을 세우면 X+21+6=5(X+6), 방정식을 푸면 X=-3/4, 즉 아들의 나이는 -9달이다. 따라서 아들이 태어나기 9달 전이므로, 아버지는 어머니와 함께 자고 있었다는 뜻이 된다.
  10. 10. 방정식을 세우면 12.5-X*10*2=0(양쪽에서 좁혀옴으로*2,방의 한 변의 길이가 0), X=62.5(분).
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