今回は、日本ジュニア数学オリンピック2005年第6問を取り上げ、解説します。
JJMOの予選がなかったころの問題で、前半の問題は実質的には予選の問題のようなものです。
三角形ができない場合の例がわざわざ問題文に明記されているので、小学生でも簡単に解けます。
9個から3個の点を選ぶ場合の数は
(9×8×7)/(3×2×1)
=84通り
あり、このうち、一直線上に並ぶ3個の点を選んだ場合だけ三角形ができません。
一直線上に並ぶ3個の点の選び方は、縦に並ぶ3個の点を選ぶ場合(3通り)、横に並ぶ3個の点を選ぶ場合(3通り)、斜めに並ぶ3個の点を選ぶ場合(2通り)があり、合わせて8通りあります。
したがって、三角形は全部で84-8=76個あります。
なお、東大でもう少し難しい問題(縦に4個、横に5個の点が等間隔に20個並んでいるところから3個の点を選ぶときに、三角形が何個できるか求める問題(東京大学1957年二次解析Ⅱ第3問))が出されているので、興味のある人は解いてみるとよいでしょう。
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