この問題ですが、私が考えていた手法と全く異なる、しかも素晴らしい解法をTORAさんにお考えいただいたので、両方を紹介させていただくことにします。
<想定していた解法>
それぞれの周回で、残る玉の番号を考えます。
1週目 2の倍数が残ります。(2、4、6、・・・、200)
2週目 4の倍数が残ります。(4、8、16、・・、200)
3週目 8の倍数が残ります。(8、16、24、・・200)
4週目 16の倍数が残ります。(16、32、・・・、192)
ここでお気づきのように、200が無くなってしまいます。実はこれが原因でこれまでの規則性が崩れてしまうんです。もしも最後の数である200が消えなければ、5週目には32の倍数が残るハズなのですが、それが使えなくなってしまったので、ここからは数えあげるしかありません。(実はTORAさんの手法はこれをくつがえす素晴らしい手法です。)
5週目 16、48、80、112、144、176 が残ります。(実は32の倍数を取ることになります。)
6週目 16、80、144 が残ります。
7週目 16、144 が残ります。
8週目 144が残ります。
<TORAさんの手法>
前述のように、規則性がなくなってしまうのは、途中で200が取れてしまうからです。もしこれがなければ、5週目以降は、32の倍数→64の倍数→128の倍数となり、最後には128が残るハズです。
これを逆手にとって、ボールの残り個数が128個になった場合を考えるのがTORAさんの手法です。「128個残る=72個取る」ですから、1週目の後半、143のボールを取ったところが72個目を取ったところです。この時点で残り個数は128個ですね。次は145のボールを取ることになります。この145のボールを1番目のボールと見立てると、144のボールは最後のボール(128のボール)ということになりますね。
というわけで、128番のボールが最後に残ることになります。
解答:128番