第179問の解答
1.問題 [場合の数]
1〜9の数字を書いたカードが1枚ずつあります。
この9枚のカードの中から8枚を選び、左図のような8つの場所に並べて置きます。
このとき、どの隣合う2枚についても、
・左右では右の方が大きい数字のカード
・上下では下の方が大きい数字のカード
になるようにします。
このような並べ方は全部で何通りありますか?
2.解答例1(Taroさん、トトロ@Nさん、ちーくん、高橋道広さん、DrKさん、大岡敏幸さん、NobleScaさん、他多数)
数字が1〜8のときを考えます。
左上のAは、8つの数字の中で最も小さいのでA=1となります。
また、2の数字はBまたはGの個所にしか置けません。
- B=2の場合
G、Hには、3〜8の6つの数字から任意の2個を選び、小さい方がG、大きい方がHになります。
また、C、D、E、Fの個所には、残った4個の数字を小さい順に並べば良いことになります。従って、6C2=6・5/2=15通りとなります。
- G=2の場合
A=1と同様の理由でB=3は明らかです。
Hには、4〜8の5つの数字から任意の1個を選べば、2<H、3<Hが成り立ちます。
C、D、E、Fの個所には、残った4個の数字を小さい順に並べば良いことになるので、
5C1=5通りとなります。以上から、8個の数字に対して、15+5=20通りとなります。
ところで、9個の数字から8個を選ぶのに9C8=9通りあるので、
全体では、20×9=180通りとなります。
答:180通り
以上
3.解答例2(ミミズクはくず耳さん、MILLさん、他)
解答例1同様、数字が1〜8のときを考え、A=1を得ます。
G、Hに2〜8の7個から2個選んだとき、G=2、H=3は題意を満たしません。
それ以外のときは、残りの5個を小さい順にB、C、D、E、Fへ並べば良いので、
従って、7C2−1 = 20通り
9枚から8枚選ぶのが9通りなので、合計20×9=180通り。
4.解答例3(ヒデー王子さん、noetherさん、他)
縦2×横6の格子上の最短経路(左上から右下に至る)と対応させて考えます。
問題図で1から8までの番号を、小さい順にマス目に置いていくので、
・順路で左から右に進む⇔上側のマス目に入れる
・順路で上から下に進む⇔下側のマス目に入れる
と対応させることができます。ただし、×印の個所は題意を満たさないので除きます。
この個所を通らない経路を数え上げると、上図のように20通りとなります。以下、同様。