灘中学校1999年算数1日目第8問(解答・解説)
すべてのカードが4枚ずつあると考えて、[2]のカードを3枚以上使う場合と[3]のカードを4枚使う場合を除きます。 ←「かぞえすぎ→ひく」
すべての場合は、どの位の数も3通りあるので、3×3×3×3通りあります。
[2]のカードを4枚使う場合は明らかに1通りあり、[3]のカードを4枚使う場合も同様です。
[2]のカードを3枚(だけ)使う場合は、残りのカードが[3]か[4]の2通りあり、そのそれぞれに対して、[2]以外のカードがどの位の数になるかで4通りあるので、2×4通りあります。
したがって、4桁の整数は全部で
3×3×3×3−(1+1+2×4)
=81−10
=71通り
あります。
なお、少し面倒ですが、取り出した数字のパターンに注目して、次のように場合分けして解くこともできます。灘中志望者であれば、こちらの解法もできないと困ります。
(あ)○○○○・・・4444〜1通り
(い)○○○□・・・4443〜4通り
2〜4通り
3334〜4通り
2〜4通り
各場合は、4箇所のうち□がどこに来るかを考えればいいですね。
(う)○○□□・・・4433〜(4×3)/(2×1)=6通り
22〜6通り
3322〜6通り
各場合は、4箇所のうち2箇所を選んで□を置く場合の数(組み合わせ)になりますね。
(え)○○□△・・・4432〜4×3=12通り
3324〜12通り
2234〜12通り
各場合は、□の場所の選び方が4通りあり、そのそれぞれに対して△の場所の選び方が3通りある(○の場所は確定)ので、4×3=12通りとなりますね。