アレン
ipadですが、図が見れなくても設問が親切なので解答できました。
   9月19日(木) 0:12:42     40900
みかん
図が表示されていないのですが、上・前・右の3面から3×3のマス目に
見えるようにするには1辺が1の立方体がいくついるか?という問題なのでしょうか。

今回は積み重ね問題ではなく「点で接していればOK」なので、立方体9個で
成立するかがポイント。ちょっと試してみたところ、以下のような立体なら条件を
満たします。(左側から順に上段・中段・下段で、○は1辺1の立方体があることを表す)

○×× ××○ ×○×
×○× ○×× ××○
××○ ×○× ○××
   9月19日(木) 0:15:39     40901
M
#40900
画像が表示されないのが自分だけじゃなかったと知って安心しました(笑)
同じく、問題文で意味が分かったので問題ありませんでした。
第2グループ   9月19日(木) 0:17:11   HomePage:出題中  40902
スモークマン
同じく...
構成してみました...
1点で3方向を兼ねられれば効率が一番いいので...27/3=9

実際に...
捻れの関係のある3組の辺の中点=6
対角の角=2
中心=1
計=9
で可能と考えました...図はなくても文章で理解できますね ^^;...Orz...
   9月19日(木) 0:19:03     40903
ようせん
どんどん数減らして送ったら9で掲示板入れた。
図を描いて考えたけど正解したときの解法など無い
   9月19日(木) 0:25:40     40904
abcba@baLLjugglermoka
下段、中段、上段に3つずつなので、3×3=9
   9月19日(木) 0:46:16     40905
数樂
#40903 よく分りました。ありがとうございます。

この文を読み落としていたのを個数が?となったため、
認証でやってみました。この文がなければ17個?

ただし、図アの立方体を組み合わせて立体を作るにあたっては、図イのように、1つの頂点だけで(瞬間接着剤等で)くっついていることもありえるものとします。
徳島   9月19日(木) 1:09:52   HomePage:数樂  40906
数樂
また出直します…勉強せんとあかんですわ。
徳島   9月19日(木) 1:10:45   HomePage:数樂  40907
みかん
今回の問題の変形バージョン、以下の場合の最低数はいくつでしょう?

(1)平面に積み木を積み上げる場合
(2)積み木を貼り合わせる際、面どうしで貼り合わせなければならない場合

(1)も(2)も15個かなぁ?
   9月19日(木) 9:46:40     40908
ハラギャーテイ
おはようございます。朝晩、涼しくなりました。勘です。
山口   9月19日(木) 5:00:24   HomePage:制御工学にチャレンジ  40909
Jママ
最低でも、8つの頂点と6つの面の中心でできますが、
頂点は4つまで削ることができるので最大でも10個と考えました。
そこから減らそうと悪戦苦闘。
3×3×3の立方体をABCD−EFGH とすると、
まず削られて残った頂点ACFH のうち、
1点A をつくっている3つの面の中心と、
Aと対角にある点G を含む3つの辺(CG , FG , HG)の中点
としたら4+3+3=10で変わりませんでした。
そこで今度は頂点をもう一つ削ってA, C, Hとし、
この3点のどれとも隣り合う点Dをつくる3つの面の中心と、
Dの対角Fをつくっている3つの辺(BF, EF, GF)の中点で
3+3+3=9となりました。
8つでできないか考えましたがどうしてもできなかったのであとは勘です。
   9月19日(木) 6:58:30     40910
ようせん
#40910 ある方向から見てn個あるように見えるとき、
実際にn個以上ないと不可能では?
   9月19日(木) 9:30:06     40911
あめい
上から見て9カ所どこも最低1個は立方体があるので最低9個。
ひとつの段に4個あると、3列なので重なりができるので理想は各段3個の9個。
とりあえず作ってみたら1回でうまくできてしまいました。
ここで、(縦、横、高さ)で(1,1,1)から(3,3,3)の枠に置いてみると・・・とすると組合せか何かでおもしろそうなので少し考えていました。
・各段3個・・・・(1,○、△)(2,○、△)(3,○、△)が3個ずつ
・他の面から見て重ならない・・・(1,1,1)(1,2,3)(1,3,2)のように○、△はそれぞれ別の数を入れる
※(1,2,1)(2,2,1)のように3つの数のうち2つが同じだと重なるので。
こうすると、組合せの問題として一般化できそう・・・と思ったのですが挫折しました。
・重ならないためには
   9月19日(木) 10:40:54     40912
あめい
ちなみにうまくいった例は
(1,1,1)(1,2,3)(1,3,2)
(2,1,2)(2,2,1)(2,3,3)
(3,1,3)(3,2,2)(3,3,1)
の9個でした。
   9月19日(木) 10:43:12     40913
かに
真ん中が空洞でもよければ8個でできる。
   9月19日(木) 10:45:41     40914
マサル
すいません、午前2時くらいまでの間、図が表示されておりませんでした。(私のミスです)m(__)m
iMac   9月19日(木) 10:56:43   HomePage:算チャレ  40915
C-D
#40914
なるほど…

#40900
の例を参考にすると、例えば黒い立方体を上の段から順に
■×× ××■ ×■×
××■ ××× ■××
×■× ■×× ××■
とすると、3方向すべてが
■■■
■□■
■■■
のように見えると。

ただ、この方法だと、接着剤をもってしても「1つの立体」で実現するのは不可能そう。
誰もいない市街地   9月19日(木) 11:35:31   HomePage:ブログもある  40916
Jママ
#40908

私も(1)も(2)も15になりましたよ。

(1) 下段  中段  上段
  ○○○ ○ × ×  ○ × ×
  ○○○  × × ○  × × ○
  ○○○  × ○ ×  × ○ ×
(2) 下段  中段  上段
  ○ × × ○ × ×  × ○○
  ○ × ○ ○○○ ○ × ○
   × ○○  × × ○ ○ × ×

という感じです…
   9月19日(木) 11:48:21     40917
Jママ
#40911

おっしゃる通りなのですが、
中が空洞の場合とかを試してしまいました。(^^;
   9月19日(木) 11:53:20     40918
C-D
#40908
(2)は14個でできた模様。
□□□ ×□× ×□×
□×× □□□ □××
□×× ×□□ ××□
もう少し少なくできそうな気も…。
もう少し
誰もいない市街地   9月19日(木) 12:08:37   HomePage:ブログもある  40919
Jママ
#40908
#40919

(2)13個?できました

□□■ ■■□ ■□□
■■■ □■□ □■□
■□□ □■■ □□■

もっといけるでしょうか…

   9月19日(木) 13:28:10     40923
uchinyan
はい,こんにちは。さて,今回の問題は...
これは簡単でしたね。こんな感じで。

上,正面,右側のいずれから見ても 3 * 3 の正方形のマス目状に見える,というのだから,
図アの体積 1 cm^3 の立方体,これを以下では ア といいます,が少なくとも 9 個は必要です。
後は,実際に 9 個で可能かですが,例えば,次のようにすれば実現可能です。
3 cm * 3 cm * 3 cm の立方体,これを以下では ウ とします,を考えます。
まず,中央の部分に ア を置き,ウ の一つの対角線上の中央以外の隅の 2 箇所に ア を置きます。
次に,ア を置いた隅を含む ウ の面で ア の無い二つの辺の中央に ア を置きます。桂馬跳びの位置ですね。
こうすると,上,正面,右側のいずれから見ても 3 * 3 の正方形のマス目状に見えます。
しかも,このときに使った ア の個数は,ウ の辺上に置いた ア は隅からの位置が重複しているので,
実際には,1 + 2 + (2 + 2 + 2) = 9 個,です。
つまり,ア が 9 個で条件を満たす立体を実現できました。
そこで,最小の体積は 1 cm^3 * 9 = 9 cm^3,になります。

ア の配置は幾つかありそうですが,この例は,ア を置いた所を ○,置かない所を ×,として,上から,
××○ ○×× ×○× 
○×× ×○× ××○ 
×○× ××○ ○×× 
少なくとも,この三つの段の入れ替えは可能ですね。
ネコの住む家   9月19日(木) 13:59:44   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   40924
uchinyan
掲示板を読みました。
やはり,今回は皆さん易しかったせいか,問題が発展しているようですね。残念ながら,私は時間がないのでパス。

で,元の問題ですが,皆さん,基本的に,
3 cm * 3 cm * 3 cm の立方体を考え,上,中,下の格段に3個ずつ,ということであとは試行錯誤,という解法,
のようですね。
ネコの住む家   9月19日(木) 14:15:07   MAIL:uchi@sco.bekkoame.ne.jp   40925
あめい
みかんさんの
(1)は一番上の段は正面、横から見て3つ並んでみっるために3個
中段は、上の段を支えるので最低3個
下段は、上2段を支えるために3個、上から見て全部あるようにするために残り6個、つまり全部の9個
3+3+9=15が最低だと思います。
(2)は
○×× ○×× ○○○
×○× ××○ ○××
××○ ×○× ○××  の12個が可能?

   9月19日(木) 14:20:35     40926
あめい
訂正です
(2)の左の9個は
○××
×○×
×○○
真ん中、右はそのままです。
   9月19日(木) 14:25:02     40927
あめい
訂正です
(2)の左の9個は
○××
×○×
×○○
真ん中、右はそのままです。
   9月19日(木) 15:19:00     40928
まるケン
■□□ □■□ □□■
□□■ ■□□ □■□
□■□ □□■ ■□□

試行錯誤で回答しましたが、あとからのこじつけ、、、

よくある3×3の魔方陣を考えます。

618
753
294

これらの数字ををそれぞれ3で割った余りで置き換えます。

012
120
201

0が1段目、1が2段目、、、とすると、先ほどの解と一致します。

これを拡張すると、
4×4×4だと、、、
16 9 7 2
3 6 12 13
10 15 1 8
5 4 14 11
をベースにして、

0132
3201
2310
1023

■□□□ □■□□ □□□■ □□■□
□□■□ □□□■ □■□□ ■□□□
□□□■ □□■□ ■□□□ □■□□
□■□□ ■□□□ □□■□ □□□■

さらに、5×5×5では、

11 24 7 20 3
4 12 25 8 16
17 5 13 21 9
10 18 1 14 22
23 6 19 2 15
をベースに、して、

14203
42031
20314
03142
31420

□□□■□ ■□□□□ □□■□□ □□□□■ □■□□□
□□■□□ □□□□■ □■□□□ □□□■□ ■□□□□
□■□□□ □□□■□ ■□□□□ □□■□□ □□□□■
■□□□□ □□■□□ □□□□■ □■□□□ □□□■□
□□□□■ □■□□□ □□□■□ ■□□□□ □□■□□

ただ、これだと他の立方体と接点を持たなくなるものが出るので、
うまくいきませんが、適当に並べ替えればできそうです。

□■□□□ □□□■□ ■□□□□ □□■□□ □□□□■
■□□□□ □□■□□ □□□□■ □■□□□ □□□■□
□□□■□ ■□□□□ □□■□□ □□□□■ □■□□□
□□■□□ □□□□■ □■□□□ □□□■□ ■□□□□
□□□□■ □■□□□ □□□■□ ■□□□□ □□■□□

   9月19日(木) 15:55:13   HomePage:まるケンの部屋  40929
Jママ
#40926
#40927
(2)ですが
中段の2行目の立方体がどれとも繋がっていないのではないかと…
似たものを試行してみましたが12個では私はできていません…

   9月19日(木) 19:00:04     40930
あめい
Jママ、他みなさま。
すいませんでした。12個だと(一応、両方立つとは思いますが)2つの立体になっていました。
(2)は下の段で上の段を支えるというイメージで行くと
上段は縦横どちらから見ても1個はあるように最低3個必要なので3個と仮定。
中段は、上段の3個がそれぞれ縦横に立方体がないよう独立しているので繋ぐためにまず眞下の3個
(ここで、眞下の3個だけだと(1)の形で15個になるので横と繋げます)
・2つをつなげるならさらに1カ所で中段4個
・3つをつなげるならさらに2カ所で中段5個。
下段は
・中段が4個の場合、上2段で2つの立体になっているため下段で1つの立体にするためには重なり2カ所必要+埋まっていない5カ所で7個
・中段が5個の場合は上2段は1つの立体になっているため下段と1カ所の重なり+埋まっていない4カ所で5個
いずれの場合も3+4+7=3+5+5=13で最低13個になります(なると思います)

   9月19日(木) 21:01:43     40931
あめい
すいません。さらに訂正。
3,4,7は14なので、Jママさんのように3,5,5の13個が最小だと思います。
   9月19日(木) 21:05:57     40932
ミミズクはくず耳
ご無沙汰してます。
マス目状に見えるのが、辺だけでいいのか、面も必要なのかで悩みました。
辺だけなら(#40914のかにさんの様に)中央が空洞の8個でもいけそうですが、
他とつながらない(空中に浮いた)のが出来るので、やっぱり9個ですかね。
   9月20日(金) 8:59:41     40933
???
ベタなマクロですみません。
真上から見た図
□XX下段
X□X
XX□

X□X中段
XX□
□XX

XX□上段
□XX
X□X
Option Explicit
Dim as a(27) as Integer
Sub Macro1()
Cells(1, 1).Value = 27
Call saiki(1)
End Sub
Sub saiki(ByVal n As Integer)
If n = 1 Then a(1) = 1 Else a(n) = a(n - 1) + 1
While a(n) <= 27
If n < 9 Then
Call saiki(n + 1)
Else
Call check(n)
If n < Cells(1, 1).Value Then Call saiki(n + 1)
End If
a(n) = a(n) + 1
Wend
End Sub
Sub check(ByVal n As Integer)
Dim b(8) As Integer, deta As Integer, j As Integer
'真上
'01_02_03___10_11_12___19_20_21___1_2_3
'04_05_06___13_14_15___22_23_24___4_5_6
'07_08_09___16_17_18___25_26_27___7_8_0
For j = 0 To 8: b(j) = 0: Next j
For j = 1 To n: b(a(j) Mod 9) = 1: Next j
deta = 0
For j = 0 To 8
If b(j) = 0 Then deta = 1
Next j
If deta Then Exit Sub
'正面
'19_20_21___22_23_24___25_26_27___6_7_8
'10_11_12___13_14_15___16_17_18___3_4_5
'01_02_03___04_05_06___07_08_09___0_1_2
b(0) = 0: j = 1
While b(0) = 0 And j <= n
If a(j) = 1 Or a(j) = 4 Or a(j) = 7 Then b(0) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(0) = 0 Then Exit Sub
b(1) = 0: j = 1
While b(1) = 0 And j <= n
If a(j) = 2 Or a(j) = 5 Or a(j) = 8 Then b(1) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(1) = 0 Then Exit Sub
b(2) = 0: j = 1
While b(2) = 0 And j <= n
If a(j) = 3 Or a(j) = 6 Or a(j) = 9 Then b(2) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(2) = 0 Then Exit Sub
b(3) = 0: j = 1
While b(3) = 0 And j <= n
If a(j) = 10 Or a(j) = 13 Or a(j) = 16 Then b(3) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(3) = 0 Then Exit Sub
b(4) = 0: j = 1
While b(4) = 0 And j <= n
If a(j) = 11 Or a(j) = 14 Or a(j) = 17 Then b(4) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(4) = 0 Then Exit Sub
b(5) = 0: j = 1
While b(5) = 0 And j <= n
If a(j) = 12 Or a(j) = 15 Or a(j) = 18 Then b(5) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(5) = 0 Then Exit Sub
b(6) = 0: j = 1
While b(6) = 0 And j <= n
If a(j) = 19 Or a(j) = 22 Or a(j) = 25 Then b(6) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(6) = 0 Then Exit Sub
b(7) = 0: j = 1
While b(7) = 0 And j <= n
If a(j) = 20 Or a(j) = 23 Or a(j) = 26 Then b(7) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(7) = 0 Then Exit Sub
b(8) = 0: j = 1
While b(8) = 0 And j <= n
If a(j) = 21 Or a(j) = 24 Or a(j) = 27 Then b(8) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(8) = 0 Then Exit Sub
'右側
'25_22_19___26_23_20___27_24_21___6_7_8
'16_13_10___17_14_11___18_15_12___3_4_5
'07_04_01___08_05_02___09_06_03___0_1_2
b(0) = 0: j = 1
While b(0) = 0 And j <= n
If a(j) = 7 Or a(j) = 8 Or a(j) = 9 Then b(0) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(0) = 0 Then Exit Sub
b(1) = 0: j = 1
While b(1) = 0 And j <= n
If a(j) = 4 Or a(j) = 5 Or a(j) = 6 Then b(1) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(1) = 0 Then Exit Sub
b(2) = 0: j = 1
While b(2) = 0 And j <= n
If a(j) = 1 Or a(j) = 2 Or a(j) = 3 Then b(2) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(2) = 0 Then Exit Sub
b(3) = 0: j = 1
While b(3) = 0 And j <= n
If a(j) = 16 Or a(j) = 17 Or a(j) = 18 Then b(3) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(3) = 0 Then Exit Sub
b(4) = 0: j = 1
While b(4) = 0 And j <= n
If a(j) = 13 Or a(j) = 14 Or a(j) = 15 Then b(4) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(4) = 0 Then Exit Sub
b(5) = 0: j = 1
While b(5) = 0 And j <= n
If a(j) = 10 Or a(j) = 11 Or a(j) = 12 Then b(5) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(5) = 0 Then Exit Sub
b(6) = 0: j = 1
While b(6) = 0 And j <= n
If a(j) = 25 Or a(j) = 26 Or a(j) = 27 Then b(6) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(6) = 0 Then Exit Sub
b(7) = 0: j = 1
While b(7) = 0 And j <= n
If a(j) = 22 Or a(j) = 23 Or a(j) = 24 Then b(7) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(7) = 0 Then Exit Sub
b(8) = 0: j = 1
While b(8) = 0 And j <= n
If a(j) = 19 Or a(j) = 20 Or a(j) = 21 Then b(8) = 1 Else j = j + 1
Wend
If b(8) = 0 Then Exit Sub
'
If Cells(1, 1).Value > n Then
Cells(1, 1).Value = n
For j = 1 To 27: Cells(1, j + 1).Value = "": Next j
For j = 1 To n: Cells(1, j + 1).Value = a(j): Next j
End If
End Sub
   9月20日(金) 9:08:36     40934
老算兵
前面を� �中央を�◆�後面を��として配置を考える
    �´↓�
    ���´�
    �↓���
      中央の�,蛤顕爾劉△賄世之劼�る
      その他は線で繋がる
    3×3=9 となりました
   9月20日(金) 10:55:09     40935
いちたすには
やっと9個でできました。
美しい!
行列式のサラスの方法みたいですね。
   9月20日(金) 15:52:39     40936
uchinyan
遅まきながら,ようやく時間が取れたので,みかんさんの#40908を考えてみました。

>(1)平面に積み木を積み上げる場合
これは,次のように考えれば最小性は明らかなので,15 個で間違いないでしょう。

まず,積み上げだけが許されていて接着はできないので,正面,右側から見て 9 個が見えるためには,
少なくとも 3 個ずつ積み上げた 3 本が必要です。
これを,正面,右側から見て 9 個が見える配置にするのは,今回の本問と同様の並びにすれば可能。
しかし,上から見た場合,6 箇所が空いているので,そこに 1 個ずつ置いて,
結局,3 * 3 + 1 * 6 = 15 個。

>(2)積み木を貼り合わせる際、面どうしで貼り合わせなければならない場合
問題はこっちですね。最小性の証明が不十分ですが,多分,Jママさんのおっしゃるとおり,13 個,でしょう。

(1)の 15 個の各面を張り合わせたものば可能な解なので,15 個以下は明らか。
この張り合わせたものをひっくり返します。
すると...

下段が
■□□
□□■
□■□
の場合

中段はこれと同じで,上段は 9 箇所すべてありますが,上段の立方体を中段に移すことを考えます。
上から見て減らすのが可能なのは,上図の■の上の位置にある上段の 3 個だけですが,
3 個とも取ってしまったらバラバラニなってしまうので不可。
そこで,2 個を減らせるかですが,これはなかなかうまくいかないようです。
ちなみに,1 個だけを減らした 14 個ならば,例えば,下から,
■□□ ■□□ □■■ 
□□■ ■■■ □■□ 
□■□ □■■ ■■□ 
で可能。

下段が
■□□
□■□
□□■
の場合

先ほどと同じようにして,3 個を減らすは無理で,2 個を減らした場合は,例えば,下から,
■□□ ■■□ □□■ 
□■□ □■□ ■■■ 
□□■ □■■ ■□□ 
なら可能。
このとき,15 - 2 = 3 + 5 + 5 = 13 個。

これは,Jママさんのと実質同じですね。

なお,配置は,少なくとも,上記の各段の入れ替えは可能です。
ネコの住む家   9月21日(土) 18:05:54     40937
大岡 敏幸
3×3=9でした。今回は瞬殺系でしたね。上位陣は10秒くらいで答えが出たのでは。
石川県   9月23日(月) 23:25:45     40938