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プレ高数学科(LaTeX Beamer で汎用PDFプレゼンを作る)

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Academic year: 2024

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(1)

問題

1

500

円のチケット売り場に

500

円を持った

6

人と

1000

円しか持っていない

6

人の合計

12

人が並んでいます。

販売開始時に売り場係が釣り銭を用意していない とすると釣り銭が不足しないような客の並び方は 何通りあるでしょうか?

gbb60166 プレ高数学科

(2)

ただし、各

6

人の並ぶ順序は考えなくてもよい。

たけしのコマ大数学科 DVDBOX 6 11 限目、問 、順列 組み合わせ

gbb60166 プレ高数学科

(3)

元ネタは数学オリンピック問題

元ネタは数学オリンピックの過去問のようだ。

ちょっと難しいので

500

円を持った

2

人と

1000

円しか持っていない

2

人の合計

4

人の場合 を考えてみよう。

gbb60166 プレ高数学科

(4)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK 500

1

gbb60166 プレ高数学科

(5)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

釣り銭が無いので

3

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

小さい数字は500円の枚数

gbb60166 プレ高数学科

(6)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK 500

1

gbb60166 プレ高数学科

(7)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

釣り銭が無いので

3

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

小さい数字は500円の枚数

gbb60166 プレ高数学科

(8)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

釣り銭が無いので

3

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

gbb60166 プレ高数学科

(9)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

釣り銭が無いので

3

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

小さい数字は500円の枚数

gbb60166 プレ高数学科

(10)

1人目 2人目 3人目 4人目

1000

0

500

円を使い果たしたので

4

人目は

1000

500

1

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

3, 4

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

gbb60166 プレ高数学科

(11)

次は

3

人、

3

人の場合を…

では次に

500

円を持った

3

人と

1000

円しか 持っていない

3

人の合計

6

人の場合を考えてみ よう。

gbb60166 プレ高数学科

(12)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK 500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(13)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK 1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(14)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK 500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(15)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK 1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(16)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(17)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK 1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(18)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(19)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK 1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(20)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK 1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(21)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(22)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK 1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(23)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(24)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(25)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

4

人目はどちらでも

OK

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

釣り銭ができたので

2

人目はどちらでも

OK

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(26)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目

1000

0

500

円を使い果たしたので最後は

1000

500

1

釣り銭が無いので

5

人目は

500

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

5, 6

人目は

1000

500

2

1000

0

釣り銭があるので

4

人目はどちらでも

OK

1000

2

1000

1

1000

0

500

円を使い果たしたので

4, 5, 6

人目は

1000

500

3

1000

1

釣り銭があるので

3

人目はどちらでも

OK

1000

1

1000

0

1000

0

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

500

1

釣り銭が無くなったので

500

円しかダメ

500

2

1000

0

500

1

最初は

500

円を持った人でないとダメ

gbb60166 プレ高数学科

(27)

次は

4

人、

4

人の場合は?

500

円を持った

4

人と

1000

円しか持っていな

4

人の合計

8

人の場合は何通り?

gbb60166 プレ高数学科

(28)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目 7人目 8人目

5001 1000

1

5001

500

3

1000

0

5002

1000

0

10000

10000

1000

0

1000

0

10000

1000

0

1000

0

10000

10000

1000

0

10001

1000

1

1000

1

1000

1

10001

10001

500

1

5001

5001

500

1

500

1

1000

2

10002

1000

0

10000

10000

1000

0

1000

0

5002

500

2

500

2

5002

10001

10001 1

500

1

500

3

500

1

5003

1000

0

1000

0

500

2

5002

gbb60166 プレ高数学科

(29)

1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目 7人目 8人目

5001 1000

1

5001

500

3

1000

0

5002

1000

0

10000

10000

1000

0

1000

0

10000

10000

1000

0

1000

0

10000

1000

0

1000

0

10000

10000

10001

1000

1

1000

1

10001

1000

1

10001

1000

1

10001

10001

500

1

5001

5001

500

1

500

1

1000

2

10002

10002

10002

1000

0

10000

10000

1000

0

1000

0

5002

500

2

5002

500

2

500

2

10001

10001

10001

10003

500

1

500

3

500

1

5003

5003

1000

0

1000

0

1000

2

500

2

500

2

5004

gbb60166 プレ高数学科

(30)

番組では

500

円硬貨の枚数に注目して解説して いたが分かりにくかった。

視聴者さんのネット解説の方がわかりやすいの で、それを説明しよう。

「コマネチ大学数学科」に挑む・11月 web

gbb60166 プレ高数学科

(31)

視聴者ネット解説

500

円硬貨の枚数に注目して

+1

と表し、

− 1

と表す。

500

円硬貨の枚数がマイナスにならないようにす るには、次の図に様になる。

gbb60166 プレ高数学科

(32)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 2

3 4

5

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

パスカルの三角形 の作り方を利用し て、交点までの行 き方が何通りある か計算していく

gbb60166 プレ高数学科

(33)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1

2 3

4 5

6

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(34)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1

2 3

4

2 5

9 14

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(35)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1 2

3 4

5 6

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(36)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1 2

3 4

2 5

9 14

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(37)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1 2

3

4 5

6

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(38)

1 1

1 1

1 1

1 2

3 4

5 6

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

左の交点までは行 き方が

1

通りしか ない。あとは角と 角をたし算してい

gbb60166 プレ高数学科

(39)

視聴者ネット解説

1 1

1 1

1 1

1 2

3 4

5 6

2 5

9 14

20

5 14

28 48

14 42

90 42

132 132

よって

132

通り

gbb60166 プレ高数学科

(40)

番組での解説は、以下のとおりだ。

まず釣り銭が不足する場合まで含めた総数は、

6

個の

+1

6

個の

− 1

(合計

12

個)を並べる並 べ方の数となるので 12

C

6

= 924

となる。

gbb60166 プレ高数学科

(41)

番組の解説

2

1 1 2

12

500 円枚数

釣り銭が不足する場合は何通りあるか考えよう

gbb60166 プレ高数学科

(42)

2

1 1 2

12

500 円枚数

最初に

500

円の枚数が

− 1

になるところで上下 折り返す

gbb60166 プレ高数学科

(43)

番組の解説

2

1 1 2

12

500 円枚数

(0, 0)

が始点だから、折り返すと必ず

(0, − 2)

始点となる

gbb60166 プレ高数学科

(44)

2

1 1 2

12

500 円枚数

500

円がマイナスになる場合は始点

(0, − 2)

から終点

(12, 0)

の行き方の数となる

gbb60166 プレ高数学科

(45)

番組の解説

2

1 1 2

12

500 円枚数

7

個の

+1

5

個の

− 1

(合計

12

個)を並べる 並べ方の数となるので 12

C

5

= 792

となる

gbb60166 プレ高数学科

(46)

2

1 1 2

12

500 円枚数

これは 12

C

7

= 792

を計算してもよい

gbb60166 プレ高数学科

(47)

番組での解説

よって

924 − 792 = 132

通り

gbb60166 プレ高数学科

Referensi