フェリス女学院中学校2023年算数第4問(解答・解説)
設問の順番がよくないので、(1)、(3)、(2)の順に解きます。
(1)
メールを受け取る2人の選び方は
(5×4)/(2×1) ←組合せですね。
=10通り
あります。
それぞれの場合は条件的に同じなので、A、Bが選ばれた場合に何通りあるか考えます。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
A B C D E
1×1×2×2×2 ←AのメールはBが受け取り、BのメールはAが受け取ることに確定しますが、他の3人のメールについては、A、Bのどちらが受け取ってもいいですね。。この場合、1人だけがメールを受け取るようなことはありえませんね。
=8通り
あります。
したがって、メールの送り方は全部で
8×10
=80通り
あります。
(3)
メールを受け取る3人の選び方は、メールを受け取らない2人の選び方と等しく、
(5×4)/(2×1) ←組合せですね。
=10通り
あります。
それぞれの場合は条件的に同じなので、A、B、Cが選ばれた場合に何通りあるか考えます。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
A B C D E
2×2×2×3×3 ←AのメールはBかCが受け取り、BのメールはAかCが受け取り、CのメールはAかBが受け取ることになり、他の2人のメールについては、A、B、Cのいずれかが受け取ることになりますが、2人だけがメールを受け取る場合が含まれてしまっているので、それを除外する必要がります。
=72通り
から、A、B、Cのうち2人だけがメールを受け取ってしまった場合である
3×8 ←A、B、Cのうちどの1人がメールを受け取らないかで3通りあり、そのそれぞれに対してメールの受け取り方は、(1)より8通りありますね。
=24通り
を除外した
72−24 ←あえて数えすぎ→あとで調整!
=48通り
あります。
したがって、メールの送り方は全部で
48×10
=480通り
あります。
(2)
メールを受け取る4人の選び方は、メールを受け取らない1人の選び方と等しく、5通りあります。
それぞれの場合は条件的に同じなので、A、B、C、Dが選ばれた場合に何通りあるか考えます。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
A B C D E
3×3×3×3×4 ←AのメールはBかCかDが受け取り、BのメールはAかCかDが受け取り、CのメールはAかBかDが受け取り、DのメールはAかBかCが受け取ることになり、Eのメールについては、A、B、C、Dのいずれかが受け取ることになりますが、3人だけがメールを受け取る場合と2人だけがメールを受け取る場合が含まれてしまっているので、それを除外する必要がります。。
=324通り
から、A、B、C、Dのうち3人だけがメールを受け取ってしまった場合である
4×48 ←A、B、C、Dのうちどの1人がメールを受け取らないかで4通りあり、そのそれぞれに対してメールの受け取り方は、(3)より48通りありますね。
=192通り
とA、B、C、Dのうち2人だけがメールを受け取ってしまった場合である
(4×3)/(2×1)×8 ←A、B、C、Dのうちどの2人がメールを受け取るかで(4×3)/(2×1)通りあり、そのそれぞれに対してメールの受け取り方は、(1)より8通りありますね。
=48通り
を除外した
324−(192+48) ←あえて数えすぎ→あとで調整!
=84通り
あります。
したがって、メールの送り方は全部で
84×5
=420通り
あります。