(解答)
(1) 6通り
(2) 72通り
(3) 10368通り
(解き方)
(以下は、バルタン星人さんによる解説です。)
団子が1個の時は、下記計算の6通り
(最初の行き)上中下3通り×(戻り)残りの2通り×(最後の行き)1通り
今n個の団子の一筆書きがAn通りのとき、団子が(n+1)になると何通りの書き方ができるかを考える。
n個を書き終わってから、最後の1個を書く方法
→An×6通り
n個を書き終わる前に、最後の1個の2本を書き、n個に戻ってから全て書き上げる方法
→An×6通り
すなわち、団子1個増える毎に12倍書き方が増えていく。
An=1/2×12^n
n=2 ならば 6×12=72
n=4 ならば 6×12^3=10368
(補足)
バルタン星人さんの解説は、ものすごくシンプルなので、ちょっとわかりにくかった方もいらっしゃるかもしれませんね。少し補足しておきます。
1個の場合は、問題ないでしょう。2個の場合には、どうなるでしょうか?
/\/\
A─○─C─○─B
\/\/
あ い
AからCまでの「団子」を「あ」、CからBまでの団子を「い」とします。
すると、「あ」の団子の通り方は6通り、「い」の団子の通り方も6通りで、一見36通りと考えたくなります。でも、これだけでは足りません。
「あ」の団子をの1つの道だけを通ったら、すぐ「い」の団子を通り始め、Cの場所まで戻ってから、「あ」の団子の残りの道を通ってCに戻り、「い」の残りの道を通る、という通り方があるからです。さて、こちらは、何通りあるでしょうか?
実は、これも36通りです。なぜなら、「あ」の道を甲さん、「い」の道を乙さんの2人で手分けして通るとすると、最初の通り方は、甲さんが「あ」をすべて通り終えてから、乙さんにバトンタッチする方法ですが、後の通り方は、甲さんが「あ」を通り終える前に乙さんにバトンタッチする方法と考えられます。ただ、どちらにせよ、甲さんが「あ」を通る通り方は6通り、乙さんが「い」を通る通り方も6通りで同じだからです。(乙さんが動いている間は、甲さんはCでお休みしていると想像してみてください)
したがって、団子2個の場合は、36+36=72通り。
では、3個では、どうでしょう?
同様に考えると、最後の1個の団子を全く通らないで、残りの団子をすべて通り終えてからバトンタッチする方法が72×6通り、最後の団子の道を1本残して通ってから残りの団子に戻って通り直し、最後の団子の残りの道を通って完結させる方法が、やはり72通り×6通りあることが、おわかりになると思います。(理解しにくかったら、やはり団子ごとに違う人がいて、バトンタッチで道を埋めていく、自分の団子の中を動いていない人は、つなぎの部分でお休みしている、と考えてみてください。)
以上の考え方により、団子が1個増えるごとに、12倍ずつ道が増えていくことになり、バルタン星人さんの式が正しいことになります。
(さいのぎさんによるエレガントな別解)
節の数はn-1個。
その節にきてすぐ引き返すか、とりあえず進んであとから引き返すかの、2通り
ある。
それぞれの節で2通りずつあるので、2^(n-i)通り考えられる。
団子は一個につき6通りあるので、
n個だと6^n
二つをかけあわせて、
A(n)=2^(n-1)・6^n
が解となる。
(1)6
(2)72
(3)5184
(藤島コメント:残念。(3)が少なすぎました。その2倍ありましたね。ー1点です。)
(1)6通り(3×2)
(2)36通り(3×3×2×2)
(3)1296通り(3×3×3×3×2×2×2×2)
(1)2
(2)8
(3)64
あんまり自信ありませんが。とりあえずこれで^^;
ちょっと解くのが遅すぎですね><
(1)
a→dの行き方が3通り、d→aに帰ってくるのが残りの2通り、
さらに、a→dに行くのは自動的に決まるので、
3×2(×1)=6通り・・・(答)
(2)
2通りにわける。
・まず、a→dまでの道を全部潰したあと、d→gの道を制覇する方法
これは、(1)より6×6=36通り
・次に、まずいっきにa→gまでいって、残りの道を潰す方法は、
a→dが3通り、d→gも3通り、
g→dが残りの2通りで、d→aも同様に2通りだから、
3×3×2×2(×1×1)=36通り
∴36+36=72通り・・・(答)
【あ、お手つきしちゃった!と気づく・・・】
(3)
5通りにわける。
●1ブロック、1ブロック、1ブロック、1ブロック
6×6×6×6=1296通り
●2ブロック、1ブロック、1ブロック(並び替えが3通り)
72×6×6×3=7776通り
●2ブロック、2ブロック
(2)より、72×72=5184通り
●3ブロック、1ブロック(並び替えが2通り)
まずは3ブロックを計算。
・1ブロック、1ブロック、1ブロック
6×6×6=216通り
・2ブロック、1ブロック(並べ替えが2通り)
72×6×2=864通り
・3ブロック
3×3×3×2×2×2=216通り
→216+864+216=1296通り
∴1296×6×2=15552通り
●4ブロック
3×3×3×3×2×2×2×2=6^4=1296通り
1296+7776+5184+15552+1296
=31104通り・・・(答)
ん~、nブロックあった場合は、
6^n+n!通りになることが推測されるけど、
証明は割愛(つか、めんどい)。
P.S.学生になった気分。
あ、さらにミスってる・・・。
6^n×6!ですね。。。
ボロボロや。
(1)6通り 3!=6通り
(2)72通り (3!×3!)×2=72通り
(3)10386通り (3!×3!×3!×3!)×8=10386通り
(藤島コメント:はい、トップ正解でした。さすがサンパウロ坂本さん!)
(1)6
(2)72
(3)10368
(藤島コメント:はい、2人目の正解です。お見事でした。)
(藤島コメント:3番目の正解者です。さすがですね。)
(1)だけあってますね〜
(1) 6通り
(2) 72通り
(3) 10368通り
難しかったわぁ・・・たぶんこれでいい?
ひし形が3個の場合は864通りなので(3)はそれに×12しました。
(藤島コメント:はい、正解です。4人目で女性ではトップ。がんばりましたねー。)
(1)3通り
(2)9通り
(3)81通り
…ほんと?
違いますよね、☆☆☆☆もついてるもん…。
私の答え間違ってますね(恥
そのうち(ぇ)解きなおします
うはぁ、ダメダメだ。
5ブロックでといてみたところ、6^5+112になって、予想と違う。
もう、わけわかんない。
hal-9000さんとclockwiseさんの解説に期待しよっと(´・ω・`;)。
(1)6通り
(2)72通り
(3)10368通り
やってみたら1分かからなかった。これで正解なら簡単な問題だったな…
真面目に朝早起きすれば良かった…
因みに、解き方。
(1)3×2
(2)2×(6^2)
(3)8×(6^4)
(藤島コメント:おお、1分かからないですか。さすが現役学生。お見それしました。)
(1)6通り
(2)36通り
(3)1296通り
(1)
すべての道を1回ずつ通るので、求められている場合の数は、
a-d、a-b-d、a-c-dの道筋に、1回目の行き、
帰り、2回目の行きの3通りを割り当てる割り当て方の数になる。
よって、
3×2×1=6通り
(2)
aからdまでは(1)で求めた6通り。それぞれの場合に対して、
dからgまで同じく6通りあるので、全体を考えると
6×6=36通り
(3)
(2)の応用。aからd、dからg、gからj、jからmは全て
6通りなので、全体では
6×6×6×6=1296通り
小学~中学ぐらいの算数(数学)の問題?
経路をもうちょっと複雑にしたら、中学や高校入試の問題にもできるかも。
(藤島コメント:おや、しっかり引っかかっちゃいましたね。)
紆余曲折、右往左往・・・したけど、
n個のブロックがあった時は、
2^(n-1)×6^nに落ち着きました。
学生時代の漸化式っぽいのをバリバリとく方法も見つけたし、
結構エレガントと思える解法も見つけました(多分)。
が、なにぶん、酔っ払いでこの時間で初のマイナスポイントの心理状況。
またの機会にしまする。
それまでに、誰かが書いてそ~(苦笑)。
正解でした・・・早めに諦めて! orz
答えを見ても、わかったようで?わかってないかも。
長男が新婚旅行に出ているので忙しい~
エッセンスのみ書きます。
団子の数をn、その時の場合の数をA(n)、団子の連結点を節とします。
【ゴリゴリした別解】
A(1)=3×2×1=6
A(n)=6^1・A(n-1)+6^2・A(n-2)+……+6^(n-1)・A(1)+6^n
A(n+1)-6・A(n)=6・A(n)
∴A(n)=2^(n-1)・6^n
さすがに、省略しすぎか・・・。
1個目の節で折り返した場合、残りは団子n-1個の場合の数だから6・A(n-1)。
同様に2個めの節で初めて折り返した場合は、2個目の節までが6^2通り、
残りは団子n-2個の場合の数だからA(n-2)。よって6^2・A(n-2)。
以下同じように、初めて折り返す節を考えていき、足し合わせると上記の式となる。
【エレガントな?別解】
節の数はn-1個。
その節にきてすぐ引き返すか、とりあえず進んであとから引き返すかの、2通りある。
それぞれの節で2通りずつあるので、2^(n-i)通り考えられる。
団子は一個につき6通りあるので、
n個だと6^n
二つをかけあわせて、
A(n)=2^(n-1)・6^n
が解となる。
(藤島コメント:なるほど、サンパウロ坂本さんの「×8」の意味が、実は僕にはよくわからなかったのですが、さいのぎさんのご説明で、よく腑に落ちました。美しい解法ですね。ありがとうございました。)
(藤島コメント:はい、正解です。しかも、わかりやすい説明でした。)