〇と書いてあるカードと、△と書いてあるカードが、それぞれたくさんある。これらのカードを、△と書いてあるカードが隣り合わないように横一列に並べていく。例えば3枚のカードの並べ方は〇〇〇、〇〇△、〇△〇、△〇〇、△〇△の5通りである。次の問に答えよ。
(1)4枚のカードの並べ方が何通りあるか求めよ。
(2)5枚のカードの並べ方が何通りあるか求めよ。
(3)n枚のカードの並べ方がはじめて200通りを超えるときのnの値を求めよ。

 

高校入試だけでなく、中学入試や大学入試でも昔からよく出される問題です。

(出題例)

 京都大学1999年前期文系数学第5問

 京都大学2007年理系乙数学第1問 問2

 大阪星光学院高等学校2022年数学第4問

 大阪星光学院中学校2007年算数第4問(ラ・サール中学校1996年算数1日目第5問の表記が変わっただけの問題)

 灘中学校1996年算数1日目第9問

 ラ・サール中学校1997年算数1日目第4問

 ラ・サール中学校2004年算数第4問

 洛南高等学校附属中学校2024年算数第5問

上の出題例からわかるように、カードを並べるという表面的なことに本質があるわけではありません。

最難関中学校の受験生であればルーティーンワークと言える問題で、表(のようなもの)をかいておしまいです。

(3)はともかく、(1)と(2)は低学年の子でも解ける問題です。

因みに、この問題を小学生向けの表現にしたものを教え子に出して、まず1枚の場合から考えてみようかとヒントを出したら、次のようにして解けていました。

 1枚・・・〇、△の2通り

 2枚・・・〇〇、〇△、△〇の3通り

 3枚・・・5通り

 4枚・・・〇〇〇〇、〇〇〇△、〇〇△〇、〇△〇〇、△〇〇〇、△〇△〇、△〇〇△、〇△〇△の8通り

ここで、何か思うことはある?って尋ねると、2+3=5、3+5=8という規則性に気付いて、(3)も解けていました。

低学年の場合、こういう風に手を動かして解くということが非常に大切です。

受験生なら、この程度の問題はもっと理論的にさっと解けないといけませんが。

詳しくは、下記ページで。

 慶應義塾志木高等学校2025年数学第3問(問題)

 慶應義塾志木高等学校2025年数学第3問(解答・解説)