第30問の解答


問題(場合の数)

問題図 左図のように、16個の点が碁盤目状にならんでいます。
この点の中の4点を結んで正方形を作るとき、4つの点の選び方何通りありますか。

解答例1[直立(9+4+1)とななめ(4+2)、5種類数え上げ]

ミミズクはくず耳さん、信三さん、コダックさん、ふじさきたつみさん、C-Dさん、 SNOOPYさん、トトロ@Nさん、あまれっとさん、マッスルさん、 tomhさん、つる太さん、nikonikoさん、ハヤさん、ねこやんさん、 コンチ4XXXXさん、ちょみやさん、masashiさん、きょえぴさん、パリンさん、 tekiさん、きよたんさん、A.NOUCHIさん、三木さん、りんごさん、 TOMOKIさん、ほなみさん、かんきちさん、takamatsuさん、ヒデー王子さん、 ギップルさん、104さん、mhayashiさん、
高田修成(修徳学院)さん、みのちゃんさん、ヌオさん、有無相生さん、あきらさん、 GOMAさん、大岡 敏幸さん、長野美光さん、数楽者さん、カーバンクルさん、 emikoさん、BEANさん、ウッキー・タクヤさん、ウリさん、やまけんさん、 根本雄大さん、まおさん、算数題魔人さん、とらいしくるさん、kobaさん、 あさみゆうたさん、ryo sagawaさん、

直立のものと斜めのものに分けて数えます。

参考図1

(直立のもの)

  • 辺の長さ1cm ・・・ 右隅の頂点が来る位置で考えると、3×3=9個

  • 辺の長さ2cm ・・・      〃  、2×2=4個

  • 辺の長さ3cm ・・・      〃  、1×1=1個

計=9+4+1=14個

(斜めのもの)

  • 傾き1/1のもの  ・・・ 右隅の頂点が来る位置で考えると、2×2=4個

  • 傾き1/2、2/1のもの  ・・・ 2個

計=4+1=6個

よって、合計14+6=20個となります。

答 20個

以上

 


解答例2[(1×9)+(2×4)+(3×1)]

TORAさん、Taroさん、まるケンさん、AIRさん、きょえぴさん、 きょえぴさん、ステップ ばい ステップ (たかパパ)さん、他

直立する正方形は解答例1と同じ。

参考図2

傾いた正方形を、直立する正方形に内接するものを考えると、

  • 2×2の正方形に ・・・ 各1個×4=4個

  • 3×3の正方形に ・・・ 2個

と求まりますので、合計=1×9+4×2+3×1=20個となります。


(その他の解法)

点をパターン分けし、その点を使った正方形 ・・・ わにがわさん

碁盤の目のようにある16の点を、角の点4個・・A、辺にある点8個・・B、内部にある点4個・・Cとし、
Aを通る正方形3パターン×4個、Bを通る正方形5パターン×8個、Cを通る正方形7パターン×4より80個を得ます。

ただし、この数え方は、正方形の各頂点を選んだときに1個ずつ数えるので4倍に重複して数えていることになりますから、80÷4=20個が求める個数となります。