鳥取大学2015年前期医学部医学科数学第1問(解答・解説)
(1)
(a)
一の位が2か4の2通りあり、そのそれぞれに対して、十の位、百の位、千の位、一万の位が4通りあるので、2の倍数は
2×4×4×4×4 ←2を9個掛け合わせたものになるので、2を10個掛け合わせた数が1024となることを利用すれば楽に計算できますね。
=512個
あります。
(b)
各位の数の和が9の倍数となればいいですね。
各位の数の和は1×5=5以上4×5=20以下だから、各位の数の和は9か18となります。
(あ)各位の数の和が18のとき
4、4、4、4、2の並べ替えが5通りあり、4、4、4、3、3の並べ替えが
(5×4)/(2×1) ←3が5カ所のうちどの2か所にくるかを考えました(組み合わせですね)。
=10通り
あるから、全部で5+10=15個あります。
(い)各位の数の和が9のとき、
使う数字の組み合わせはそれぞれ下の左のようになり、並べ替えを考えることで下の右の個数だけあります。
1、1、1、2、4 →5×4=20個 ←4がどこに来るかで5通りあり、そのぞれに対して、2がどこに来るかで4通りあるからです。
1、1、1、3、3 →(5×4)/(2×1)=10個 ←3が5カ所のうちどの2か所にくるかを考えました(組み合わせですね)。
1、1、2、2、3 →5×(4×3)/(2×1)=30個 ←3がどこに来るかで5通りあり、そのそれぞれに対して、2が4カ所のうちどの2か所に来るかを考えました。
1、2、2、2、2 →5個
したがって、9の倍数は
15+20+10+30+5
=80個
あります。
(c)
最高位が4のもの、3のものはすべて条件を満たしますね。
それぞれ4×4×4×4=256個あります。
最高位が2のものは、千の位が2以上であればすべて条件を満たしますね。
これは3×4×4×4=192個あります。
したがって、全部で
256×2+192
=512+192
=704個
あります。
(2)
mとnは条件的に対等なので、m≦nとなるものの個数とn≦mとなるものの個数は一致します。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
m、nはそれぞれ4×4×4×4×4=45個あるので、(m、n)の組み合わせの総数は
45×45
=410個
あります。
このうち、m=nとなるものは、mを決めればnはただ1通りに定まるので、45個あります。
したがって、求める組の個数は
(410+45)×1/2
=1024×512+512
=524800個
となります。