ラ・サール中学校2024年算数第5問(解答・解説)
以下、→は省略します。
ABとADは条件的に同じだから、ABで始まる道順が何通りあるか求め、それを2倍すれば(3)の答えが得られますね。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
以下、ABについて考えます。
2本の道を移動した時点では、次の2つの場合が考えられます。
(あ)ABA(これが(1)ですね。)
(い)ABC(これの一部が(2)ですね。)
(あ)の場合
ABAの時点で、最初にどの道を通るかで2通りありますね。
この後は、ADCBCDAとなり、ADCBは2×2×2=8通りあり、このときBCDAは1通りに定まります。
結局、この場合は2×8×1=16通りあり、これが(1)の答えとなります。
(い)の場合
3本の道を移動した時点では、次の2つの場合が考えられます。
(う)ABCB
(え)ABCD
(う)の場合について考えます。
ABCBADCDAに確定します。
2地点間の道のうち最初にどの道を通るかで2×2×2×2=16通りあります。
(え)の場合について考えます。
ABCDAとABCDCの場合が考えられます。
ABCDAの後は時計回りに1周するか反時計回りに1周するかの2通りですね。
2地点間の道のうち最初にどの道を通るかを考えると、この場合は2×2×2×2×2=32通りあり、これが(2)の答えとなります。
ABCDCBADAに確定します。
2地点間の道のうち最初にどの道を通るかで2×2×2×2=16通りあります。
したがって、道順は全部で
(16+16+32+16)×2
=160通り
あり、これが(3)の答えとなります。