問題
1
枚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
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 第 6 期 11 限目、問 、順列 組み合わせ
gbb60166 プレ高数学科
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
1人目 2人目 3人目 4人目
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円1000
0釣り銭ができたので
2
人目はどちらでもOK 500
1gbb60166 プレ高数学科
1人目 2人目 3人目 4人目
①
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1釣り銭が無いので
3
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
0釣り銭ができたので
2
人目はどちらでもOK 500
1gbb60166 プレ高数学科
1人目 2人目 3人目 4人目
①
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1釣り銭が無いので
3
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1釣り銭が無いので
3
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
0釣り銭ができたので
2
人目はどちらでもOK
500
1gbb60166 プレ高数学科
1人目 2人目 3人目 4人目
①
②
1000
0500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
1釣り銭が無いので
3
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目
①
1000
②0
500
円を使い果たしたので4
人目は1000
円500
11000
11000
0
500
円を使い果たしたので3, 4
人目は1000
円500
21000
0釣り銭ができたので
2
人目はどちらでもOK
500
1gbb60166 プレ高数学科
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
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
円1000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK 1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
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
円1000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK 1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
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
円1000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK 1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
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
円1000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK 1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
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
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK 1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK
1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK 1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK
1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK
1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK
1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
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
21000
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
1人目 2人目 3人目 4人目 5人目 6人目
①
②
③
④
⑤
1000
0500
円を使い果たしたので最後は1000
円500
1釣り銭が無いので
5
人目は500
円1000
11000
0
500
円を使い果たしたので5, 6
人目は1000
円500
21000
0釣り銭があるので
4
人目はどちらでもOK
1000
21000
1
1000
0
500
円を使い果たしたので4, 5, 6
人目は1000
円500
31000
1釣り銭があるので
3
人目はどちらでもOK
1000
11000
0
1000
0500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
0500
1釣り銭が無くなったので
500
円しかダメ500
21000
0500
1最初は
500
円を持った人でないとダメgbb60166 プレ高数学科
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 い4
人の合計8
人の場合は何通り?gbb60166 プレ高数学科
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
④
1000
0
⑤
10000
⑥
1000
0
⑦ 1000
0 ⑧
10000
⑨ 10000
⑩ 1000
0
⑪
⑫
⑬
⑭ 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
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
①
10000
②
10000
③
1000
0
④
1000
0
⑤
10000
⑥ 10000
⑦ 1000
0 ⑧
1000
0
⑨ 10000
⑩ 1000
0
⑪ 1000
0
⑫ 10000
⑬ 10000
⑭ 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
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
視聴者ネット解説
500
円硬貨の枚数に注目して+1
を と表し、− 1
を 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
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
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 くgbb60166 プレ高数学科
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 くgbb60166 プレ高数学科
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 くgbb60166 プレ高数学科
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 くgbb60166 プレ高数学科
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 くgbb60166 プレ高数学科
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 くgbb60166 プレ高数学科
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
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
と6
個の− 1
(合計12
個)を並べる並 べ方の数となるので 12C
6= 924
となる。gbb60166 プレ高数学科
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
−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
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)
が 始点となるgbb60166 プレ高数学科
−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
番組の解説
−2
−1 1 2
12
500 円枚数
7
個の+1
と5
個の− 1
(合計12
個)を並べる 並べ方の数となるので 12C
5= 792
となるgbb60166 プレ高数学科
−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
番組での解説
よって
924 − 792 = 132
通りgbb60166 プレ高数学科