前回は「速さと比・旅人算の問題が分かるコツ〜「同じもの」を比較・さらに未知数設定する考え方・「手が止まる」より「手を動かす」・問題15(1)(2)(3)解法B〜」の話でした。
場合の数の問題を解くコツ:問題文に条件がないとき
ms16_01ts
今回は、場合の数の問題を考えましょう。
1989年(筆者が受験した前年)に武蔵中学で出題された問題です。
この問題は難しくはありませんが、記述で「満点を得る」答案を書くには、高い能力が必要です。
「答えのみ」などで、中堅校でも出題の可能性があるので、ぜひ多くの方に考えて欲しいです。
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一郎さんから
五郎さんが並ぶんだね!
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「二つの山のような
形」はイメージしやすいね!
早速考えてみましょう。
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これは、「二つの山」を
描いて考えれば、すぐ分かりそう!
「二番目と四番目に背が高い人」がくるので、分かりそうです。
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でも、ちょっと待って、
「背の高さ」が問題で決まってないけど・・・
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えっ!
確かに書いてないね・・・
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「背の高さが決まってない」なら、
考えようがないんじゃない・・・
普通に考えれば、上の図のように「背の高さは一郎から五郎の順」です。
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でもさ、次男の次郎さんの方が
兄の一郎さんより背が高いかも・・・
上の図のように、「次郎が一郎より上で、四郎が三郎より上」の可能性もあります。
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確かに、年齢の順序が
必ずしも背の高さとは一致しないかも・・・
問題文には、一郎から五郎に関して、何も条件が記載されていません。
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ということは、
年齢の順序が一郎〜五郎の順序じゃないかもね・・・
上の図のように、年齢の順序が「四郎、五郎、一郎、次郎、三郎」の場合も考えられます。
そして、たまたま「背の高さの順序が、年齢の順序に一致」かもしれません。
子どもに「一郎〜五郎」の名前を付けるならば、普通は「一郎から」ですが、
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私が三郎だから、
長男は続いて「四郎」だな・・・
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次男は続いて五郎で、
三男は「六郎」ではなく「一郎」かな・・・
このように考える方が「いない」とは言い切れません。
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若き頃、高野五十六という名前だった山本五十六(やまもと いそろく)連合艦隊司令長官。
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僕の名前の「五十六(いそろく)」は
生まれた時に、父が五十六(ごじゅうろく)才だったからです!
誕生時の父親・貞吉の年齢が、「そのまま子どもの名前」になったのでした。
このように、名前の付け方には「決まり」はなく、いかようにでも考えられます。
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一郎から五郎の順序が分からないなら、
解けないじゃん・・・
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それじゃ、場合分けすれば
いいのかな?
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例えば、背の高さの順が
「一郎、次郎、三郎、四郎、五郎」の場合と・・・
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背の高さの順が
「次郎、一郎、四郎、三郎、五郎」の場合と・・・
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あれ?
何通りあるんだろう?
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それを樹形図で考えると、
5x4x3x2x1で120通りだよ・・・
「場合分け」を考える問題はあり得ますが、「ある」としても「120通り」は「ありえない」です。
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困ったね・・・
何か方法はないかな・・・
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背の高さの順序が
明確にわかれば良いんだけど・・・
「解く条件」は「上手く自分でつくる」:絵を描いて着実に解く
ms16_14mts
一郎から五郎の背の高さが不明なので、「背の高さ」順にゼッケンを付けてもらいましょう。
そして、「一番背が高い人から順に、ゼッケン番号を1〜5」としましょう。
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これなら、
問題が解けるね!
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背の高さが、どんな場合でも、
ゼッケン番号で考えれば良いね!
「答えのみ」であれば頭の中で考えますが、記述の場合は上のように「ゼッケン」のことを書きましょう。
そして、こういう問題では「状況を絵に描く」ことが大事です。
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「二つの山」くらい
描かなくても分かるよ!
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確かに
描いた方が分かりやすいね!
絵を描いて所定の位置に「1,2,3などの番号」か「a,b,cなどのアルファベット」を振ると分かり易いです。
今回は「1,2,3などの番号」は「ゼッケンと混乱する」ので、a,b,c,d,eにしました。
これは、「A,B,C,D,E」の大文字でも、「イ、ロ、ハ、ニ、ホ」などでも分かれば良いです。
ms16_104mts
この絵の並び方が、分かりました。
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これで
出来たね!
ところが、この「12通り」では△か✖️です。
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えっ!
間違っているの?
記述であれば△で部分点、答えのみなら✖️で0点です。
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おかしいな・・・
出来ているはずなのに・・・
この問題は、この「12通り」を答えとする方が、意外と多いと思います。
「二つの山の形」になる場合を、もう少し考えてみましょう。
上で考えた形以外にないか、「頭の中」ではなく「絵を描いて着実に考える」ようにしましょう。
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ちょっと
描いてみるね・・・
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背が高いbとdは、
ゼッケン1と2とは限らないかも・・・
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bにゼッケン1が来て、
その隣にゼッケン2の人が来たら・・・
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あっ、他の場合が
あるね!
他の場合があるので、上で考えたことは記述では「(1)」など分けて記載するとわかり易いです。
そして、後で「別に考える場合の数と合算」することを念頭に、上のように番号を振ると良いでしょう。
続けて考えてみると、「ゼッケン1がb、ゼッケン2がa」でも「二つの山」になることがあります。
この場合は、「もう一つの山」が「ゼッケン3」に限られますが、2通りあります。
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確かに
これも「二つの山」だね!
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左右逆の
場合もあるね!
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これは描かなくても、
分かる!
そして、(1)と(2)で考えた場合の数を足して、答えは16通りです。
16通り
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なるほど・・・
まず、順序を決めることがポイントだね・・・
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順序が分からないと、
全然解けないからね・・・
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ゼッケンを付けてもらうのは、
わかり易いね・・・
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「背の高さ」以外でも、
順序があったら、「ゼッケン」は使えそうだね!
今回の「ゼッケン」は、問題の条件に対して「自分で整理する」考えとして正しいです。
大事なことは「自分でつくる」際、問題文の条件と不一致等が生じないようにすることです。
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あとは、やっぱり
ちゃんと図を描いた方がいいね・・・
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図を描かないで、頭だけで
考えたら、12通りが答えと思うね・・・
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ちゃんと描いて解いて、
一問ずつ考えるのが大事だね・・・
場合の数に限らず、描かないと「うっかり間違える」ことが多いのが算数です。
ぜひ、描いて「しっかり着実に」得点する姿勢で試験に臨みましょう。
・絵を描いて着実に解く:他の場合はないか?
・「解く条件」は上手く自分で設定:問題文の条件と不一致・不合理なところがないように
次回は上記リンクです。