京都大学2020年理系数学第5問・文系数学第5問(解答・解説)


上から1行目の数字の並べ方は
  4×3×2×1
 =24通り
あります。
いずれの場合も条件的に同じだから、左から小さい順に数字が並んでいる場合を考えて、24倍すればいいですね。 条件の対等性を利用して作業を減らす!(以下同様)
京都大学2020年理系数学第5問・文系数学第5問(解答・解説)の図

上から2行めの1の位置は、2、3、4の真下の3通りあります。
いずれの場合も条件的に同じだから、1が2の真下にある場合を考え、3倍すればいいですね。
上から2行目の2の位置は、A、B、Cのいずれかですが、B、Cの場合は条件的に同じだから、AとBの場合を考えます。
(あ)上から2行目の2の位置がAのとき
上らか2行目は図のようにすぐに確定します。
1と2、3と4は条件的に同じですね。
図の灰色の部分は3か4となりますが、条件的に同じだから、3の場合を考え、2倍すればいいですね。
図の黄色の部分は1か2となりますが、条件的に同じだから、1の場合を考え、2倍すればいいですね。
1の場合、ただ1通りに定まるから、この場合は1×2×2=4通りあります。
(い)上から2行目の2の位置がBのとき
上から2行目は図のようにすぐに確定します。
図の水色の部分は2か3となります。
2の場合、3行目は左から2341(左から順に決まっていきます)となり、ただ1通りに定まり、3の場合、3行目は左から3412(3241の順に決まっていきます)となり、ただ1通りに定まり、この場合は1+1=2通りあります。
したがって、条件を満たす数字の入れ方は
  (4+2×2)×3×24
 =576通り
あります。



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