「4×10+2−1」で解ける?|場合の数で“区間を見る”発想が面白い
Instagramのコメント欄で、 かなり面白い解き方を見つけました。
問題
10円玉2枚、50円玉3枚、100円玉4枚があります。
これらを使って、ちょうど支払える金額は何通りありますか?
コメント欄では、こんな考え方がされていました。
4 × 10 + 2 − 1
最初見たとき、 「え、そんな見方あるん?」となりました。
どういう意味?
この発想では、 100円玉の枚数ごとに、 作れる範囲を考えています。
100円玉0枚 → 0〜170円
100円玉1枚 → 100〜270円
100円玉2枚 → 200〜370円
100円玉3枚 → 300〜470円
100円玉1枚 → 100〜270円
100円玉2枚 → 200〜370円
100円玉3枚 → 300〜470円
この人は、
「100円玉0〜3枚までは、それぞれ10通りずつ増えていく」
と見ています。
だから、
4 × 10
となる。
そして、 100円玉4枚のときだけは特殊です。
100円玉4枚 = 400円
ここに追加できるのは、
400円
410円
だけ。
なぜなら、 10円玉は2枚しかないからです。
だから、
4 × 10 + 2
最後に0円を除いて、
4 × 10 + 2 − 1 = 41
という考え方です。
ただし、この説明には少し危ない部分もある
実は、
「各100円帯で10通りずつ埋まる」
という部分は、 厳密には証明されていません。
例えば、 100円玉0枚だけを見ると、
0〜20円
50〜70円
100〜120円
150〜170円
50〜70円
100〜120円
150〜170円
となって、 全部が連続で埋まっているわけではありません。
なので、 この解法は
「直感としてかなり鋭い」
けれど、 厳密な説明としては少し補強が必要です。
でも、この発想はかなり数学的
面白いのは、
「重複を引く」 ではなく、 「どの範囲が埋まるか」
を見ていること。
これは整数問題や場合の数で、 かなり重要な感覚です。
数学って、 「計算」よりも、
“構造を見る”
方が本質だったりします。
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「やる気」ではなく、 できることまで整理する。
数学が苦手な子ほど、 “なんとなく”を放置しないことが大事です。
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