灘中学校2024年算数2日目第5問(解答・解説)


(1)
2人に共通するEで場合分けします。 ←(ア)がこの場合分けの誘導になっていますが、灘中レベルの受験生には不要でしょう。
Eを決めたときに、残り2数の和となる組合せが2ペア以上あるときだけが条件を満たします。
 E 2数の和
 1 2+7、3+6、4+5・・・(P)
 2 1+7、3+5・・・(Q)
 3 1+6、2+5・・・(R)
 4 1+5×
 5 1+4、2+3・・・(S)
 6 1+3×
 7 1+2×
 8 ×
 9 ×
(Q)、(R)、(S)の場合の並べ方は条件的に同じなので、場合の数も同じとなります。 条件の対等性を利用して作業を減らす!
(P)の場合は、どのペアをはずすかで3通りありますが、いずれの場合も(S)の場合と条件的に同じだから、場合の数も同じとなります。
(S)の場合、1がA、I、C、Gのどこになるかで4通りあり、このとき、4の場所は自動的に確定します。また、そのそれぞれに対して、2がどこになるかで2通りあり、このとき、3の場所は自動的に確定します。さらに、そのそれぞれに対して、残った4つの数の並べ方が4×3×2×1通りあるから、全部で4×1×2×1×4×3×2×1=192通りあります。・・・(ア)の答え
結局、9つの数の並びは全部で192×6=1152通りあります。・・・(イ)の答え
なお、A、E、IもC、E、Gもたまたま一直線上に並んでいますが、そこには何の意味もありません。
そのことが分かっていれば、(2)が簡単に解けます。
(2)
2つの場所が共通すると、3つ目の場所も共通することになり条件に反するので、1つの場所だけが共通することになります。
その共通の場所がどこになるかで場合分けすると
 (あ)真ん中のとき ←(1)の場合ですね。
 (い)4隅のいずれかのとき
 (う)それ以外のとき(「辺の真ん中」のとき)
となりますが、いずれの場合もボールが当たった的の場所が確定します。 ←共通部分が確定すると、その場所も含めて使えない的の場所が5か所になるからです。
また、いずれの場合も数の並べ方は条件的に同じなので、9つの数の並びは全部で1152×9=10368通りあります。



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