場合の数2024⑬ | 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一行問題の第13回です。

 

  先に3勝する場合の数(中央大学附属2024)

 

A、Bの2チームで試合を行い、先に3回勝った方を優勝とします。優勝が決まればそのあとの試合は行わず、引き分けもないとき、優勝の決まり方は何通りありますか。 

 

右矢印 Aが優勝する場合を考える(Bが優勝する場合の数も同じだけあるから最後に2倍する)。Aが3勝何敗で勝つかで場合分けしてしらべると

  • Aが3勝0敗で勝つ場合…1通り
  • Aが3勝1敗で勝つ場合…はじめの3試合で2勝1敗ということ。これはAABの並べかえだから3通り
  • Aが3勝2敗で勝つ場合…はじめの4試合で2勝2敗ということ。これはAABBの並べかえだから4×3÷2=6通り

したがってAが勝つ勝ち方は1+3+6=10通り

 

よってBが勝つ勝ち方も同じだけあるから、優勝の決まり方はぜんぶで10×2=20通り

 

 

  円順列(愛知淑徳2024)

 

図のような正五角形のすべての頂点に黒か白のコインを1枚ずつ置きます。コインの置き方は全部で何通りあるか答えなさい。ただし、回転して同じ置き方になるものは同じものとします。

 

右矢印 図のように、5つの頂点に①~⑤の番号をつける。そしていったん①の場所を黒に固定する(最後に①が白の場合=5つとも白の場合の1通りを足す)

すると

  1. このまま黒1個の形が1通り
  2. 黒2個の形が②③のどちらに黒を置くかで2通り(④は③と、⑤は②と「回転して同じ置き方になる」ので数えない)
  3. 黒3個の形が(白2個の形なので⒉の裏返しで)2通り
  4. 黒4個の形が(白1個の形なので⒈の裏返しで)1通り
  5. 黒5個の形が1通り
よって黒0個の場合の1通りを最後に足して
 1+2+2+1+1+1=8通り
 
 

  整数の作り方(慶應義塾普通部2024)

 

4けたの整数があります。千の位の数は百の位の数と異なり、百の位の数は十の位の数以下で、十の位の数と一の位の数の和は10です。このような4けたの整数は何個ありますか。


右矢印 百の位に注目して❶百の位が9のときから❿百の位が0のときまで場合分けしてしらべる(といっても❶~❾は同じパターンで、❿だけが特別であることは少し手を動かせばすぐにわかる)

すると

❶百の位が9のとき…

  • 千の位…「千の位の数は百の位の数と異な」るから8~1の8通り
  • 十の位…「百の位の数は十の位の数以下」なので9に決まるから1通り
  • 一の位…「十の位の数と一の位の数の和は10」だから十の位が決まれば自動的に決まる(必ずそうなるのでこのあと一の位は無視する)
したがって 8×1=8通り

 

❷百の位が8のとき…

  • 千の位…百の位と異なる9~1の数で8通り
  • 十の位…百の位以上なので9か8の2通り
したがって 8×2=16通り

 

❸百の位が7のとき…

  • 千の位…百の位と異なる9~1の数で8通り
  • 十の位…百の位以上なので9、8、7の3通り
したがって 8×3=24通り
 
 
❾百の位が1のとき…
  • 千の位…百の位と異なる9~1の数で8通り
  • 十の位…百の位以上なので9~1の9通り
したがって 8×9=72通り
 
❿百の位が0のとき…
  • 千の位…百の位と異なる9~1の数で9通り
  • 十の位…百の位以上なので9~1の9通り(「十の位の数と一の位の数の和は10」だから十の位に0はこない)
したがって 9×9=81通り

 

よって❶~❾の合計が8×(1+2+…+9)=8×45=360通り、❿が81通りあるからあわせて441通り 完了