第12問の解答


1.問題

問題図
左図のような11×11マス目があります。
中央のマス目から5歩だけ進めこととします。
ただし、進む方向は上下左右のみで、同じマス目を2度以上通ることはできません。

(1)到達出来るマス目何個あるでしょう。

(2)進む経路は延べ何通りあるでしょう。


2.解答例1(吉田和義さん、kuri)数え上げ

(設問1)

下図のように市松模様に色分けします。

参考図1

1歩ごとに、色の異なるマス目に進むことが分かります。
従って、中央のマス目同じ色のマス目には奇数歩で、異なる色マス目には偶数歩で進みます。

よって、5歩で進めるマス目は下図のように36個あることが分かります。

参考図2

(設問2)

対称性より、上図で同じ記号の場所への進み方は同数あります。

(1)A,B,C

これらのマス目へは最短でも5歩なので、各マス目への進み方は最短経路数となります。

A:(5+0)!/5!0!=1通り
B:(4+1)!/4!1!=5通り
C:(3+2)!/3!2!=10通り

(2)D

下図のように12通りあります。

参考図3

(3)E

下図のように11通りあります。

参考図4

(4)F

下図のように6通りあります。

参考図5

以上より、1×4+5×8+10×8+12×4+11×8+6×4=284通りとなります。

参考図5

答:(1)36個 (2)284通り

以上


3.解答例2(ちゃめさん、清川育男さん、たなかさん)

(設問2)

最初に進むマス目上下左右4個所あります。
対称性より、最初に右側へ進む場合を考えれば、全体はその4倍ということになります。

2歩目以降は、元のマス目には戻れないので進み方はそれぞれ3通り
従って、3×3×3×3=81通りとなります。

しかし、この中には同じマス目に進む場合の10通りが含まれますので、これらを除く必要があります。

参考図6 参考図7

従って、求める進み方は(81−10)×4=284通りとなります。

以上