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Mathematics Senior High

(3)のPを通る道順の数の求め方がなぜこのようになるのか教えてください。

378 基本例題 30 最短経路の数 右の図のように,道路が碁盤の目のようになった街がある。 地点Aから地点Bまでの長さが最短の道を行くとき、次 の場合は何通りの道順があるか。 [類 東北大] 全部の道順 地点 C を通る。 (3) 地点Pは通らない。 (4) 地点Pも地点Qも通らない。 基本27 指針 AからBへの最短経路は、右の図で右進 または上進 する ことによって得られる。 右へ1区画進むことを→, 上へ1区 画進むことを ↑ で表すとき, 例えば、 右の図のような2つの 最短経路は 赤の経路なら 1→→11→1→1 青の経路なら 111→→11→1→→ で表される。したがって, AからBへの最短経路は、 つまり ここで つまり (502) 右へ1区画進むことを→, 上へ 1区画進むことを↑で表す。 解答 (1) 最短の道順は5個, 16個の順列で表されるから UELSSO 11! 5!6! 11・10・9・8・7 5・4・3・2・1 462 (通り) (2) AからCまでの道順, CからBまでの道順はそれぞれ 20- 3! 1!2! よって、求める道順は →5個, 16個の同じものを含む順列で与えられる。 (2) A → C, C → B と分けて考える。 積の法則を利用。 (3) (Pを通らない)=(全道順) (P を通る) で計算。 (4) すべての道順の集合を UPを通る道順の集合を P, Q を通る道順の集合をQと =3(通り), すると, 求めるのはn (PnQ)=n(PUQ)=n(U) -n (PUQ) ド・モルガンの 法則 (PもQも通らない)=(全道順)-(PまたはQを通る) 個数定理 n(PUQ)=n(P)+nQnPnQ) (PまたはQを通る) = (P を通る) +(Qを通る) (PとQを通る) (3) P を通る道順は よって, 求める道順は 8! 4!4! 3×70=210 (通り) -=70(通り) 5! 5! 2!3! 2!3! × -=10×10=100 (通り) 7! (4) Q を通る道順は 3!4! PとQの両方を通る道順は 462-100=362 (通り 3! 1!2! X -=35×3=105 (通り) 5! 3! [T=48214 × -=10×3=30(通り) 2!3! よって,PまたはQを通る道順は ゆえに、求める道順は AL 1!2! A 100+105-30=175 (通り) 462-175=287 (通り) C C P 7 組合せで考えてもよい 次ページの 別解 参照。 AからCまでで →1個, 12個 CからBまでで 4個, 14個 を通らない) =(全体) (Pを通る) 10802 artil ▼PからQに至る最短の NUE 道順は1通りである。 別 検討 (1 3

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(3つ目)証明の答え合わせをお願いします!早かった方にベストアンサーを付ける予定です。

awe 14 問題 196 の結果から, 右の図において, <r=∠A+ ∠B+ ∠C となることが予想できる。 この予想が正しいことを、次の2通りの方法で証 明しなさい。 □(1) 点Dを通る半直線BEを引く。 B D □ (2)線分 AC を引く。 15 右の図において, ABCと△A'B'C' は合同である。 線分 BB' の垂直二等分線と, 線分 CC' の垂直二等分線の交点をHとす る。 □(1) ABHC≡△B'HC であることを証明しなさい。 (2) AHABAHA'B' であることを証明しなさい。 70 第3章 図形の性質と合同 B B 16 図1のように, 東西にまっすぐ流れている川があ 10 川の北側に家と小屋がある。 家を出て川で水をく んで小屋に向かうとき、最短のルートで行く方法につ いて考える。 次の である。 図2のように、家と小屋の場所をそれぞれ 点A, B, 水をくむ場所を点P, 北側の 岸を表す直線を lとしよう。 は、点Pの位置の決め方について書いたもの をうめて証明を完成させなさい。 また、 には適当な記号を入れなさい。 図2 直線ℓに関して点Bと対称な点をCとし, BC とlの交点をHとする。 このとき, BHP ≡△CHP であることを証明する。 [証明] △BHP と CHP において △BHP≡△CHP したがって, PB=" | であるから, AP+PB=AP となる。 よって, AP+PB が最も短くなるのは と線分の交点をPとするときである。 口 17 △ABCの辺AB, ACの中点をそれぞれD, E とし, BE, CDの延長上にそれぞれ点P, Q をBE=PE, CD=QD となる ようにとる。このとき, 3点P, A. Qは一直線上にあることを 証明しなさい。 B H 第3章

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