場合の数2024⑥ | 受験算数はきょうもおもしろい

以前の記事の続きです。

今年出された場合の数の問題の第6回です。

 

  その1(香蘭2024)

 

4人の生徒a、b、c、dをそれぞれ、2つの部屋A、Bのいずれかに入れます。生徒が1人もいない部屋がないような入れ方は▢通りです。

 

右矢印右矢印右矢印

  1. aはA、Bどちらに入るかの2通り、bもAかBかの2通り、…と4人それぞれについて部屋を考えると 2×2×2×2=16通り
  2. この16通りには全員Aに入る入れ方1通りと全員Bに入る入れ方1通りがふくまれている

よって求める入れ方は 16-2=14通り

 

 

  その2(品川女子2024)

 

右の図の立方体の辺にそって点Aから点Gまで移動します。通る辺が3本となる道順は全部で▢通りです。

 

右矢印 数字記入法で数えていくと次の 6通り

 

 

  その3(白陵2024後期)

 

〇が書かれたカードと×が書かれたカードが、袋の中に1枚ずつ入っています。この袋からカードを1枚取り出し、〇と×のどちらが書かれているかを確認した後、袋に戻す作業を何回かくり返します。最初の点数を0点とし、次のルールにしたがって点数が変わります。
  ルール
 1. 〇のカードを引くと、1点増える。
 2. ×のカードを引くと、そのときの点数が奇数ならば1点減り、偶数ならばちょうど半分になる。ただし、点数が0点の場合はそのまま0点になります。

例えば、3回引いた結果が順に×〇×となった場合は0点、5回引いた結果が順に〇〇〇〇×となった場合は2点です。次の問いに答えなさい。
⑴ この作業を5回くり返すとき、点数が3点となるようなカードの引き方は何通りありますか。

 

右矢印 最初の2回引いた結果で場合分けをすると

  1. 〇〇のとき…「〇〇〇×〇」(このとき3-1+1=3点)か「〇〇×〇〇」(2÷2+2=3点)2通り
  2. 〇×のとき…「〇×〇〇〇」(1-1+3=3点)だけで1通り
  3. ×〇のとき…3点になることはない
  4. ××のとき…「××〇〇〇」(0×2+3=3点)だけで1通り

よって 2+1+1=4通り

 

⑵ この作業を5回くり返すとき、点数が2点以上となるようなカードの引き方は何通りありますか。


右矢印点数が2点以上となる」のは合計が2点、3点、4点、5点の場合がある。場合分けをしてしらべると

❶2点になる場合

最初の2回引いた結果でさらに場合分けすると

  1. 〇〇のとき…「〇〇〇〇×」(4÷2=2点)だけで1通り
  2. 〇×のとき…「〇××〇〇」(1-1+0+2=2点)だけで1通り
  3. ×〇のとき…「×〇〇〇×」(0+3-1=2点)、「×〇〇×〇」((0+2)÷2+1=2点)、「×〇×〇〇」(0+1-1+2=2点)3通り
  4. ××のとき…「×××〇〇」(0×3+2=2点)だけで1通り

❷3点になる場合

小問⑴より4通り

❸4点になる場合

「×〇〇〇〇」(0+1×4=4点)だけで1通り

❹5点になる場合

「〇〇〇〇〇」(1×5=5点)だけで1通り

 
よって❶❷❸❹の合計で12通り 完了