場合の数の問題
10 円玉が 6 枚、50 円玉が 2 枚、100 円玉が 2 枚あります。これらの硬貨の一部またはすべてを使って、おつりが出ないように支払うことのできる金額は、全部で何通りありますか。ただし、0 円は数えません。
この問題で使うもの
- 硬貨での支払い方(説明と入口の問題)
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
支払い方の数ではなく「金額」の数を数えます。同じ金額になる支払い方は 1 通りと数えることに注意しましょう。
ヒント 2
まず 50 円玉と 100 円玉だけで作れる金額を書き出しましょう。0 円から 300 円まで 50 円きざみになります。
ヒント 3
10 円玉 6 枚で 0 円〜60 円が作れるので、50 円きざみのすき間がうまります。いちばん大きい金額は 360 円です。10 円から 360 円までの 10 円きざみの金額がすべて作れるか確かめましょう。
答えと解説
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解説を読む
50 円玉と 100 円玉だけで作れる金額
50 円玉 2 枚では 0 円、50 円、100 円が作れ、100 円玉 2 枚では 0 円、100 円、200 円が作れます。これらを組み合わせると
の 7 通りの金額が作れます(たとえば 250 円は 50 円玉 1 枚と 100 円玉 2 枚、300 円は 50 円玉 2 枚と 100 円玉 2 枚)。
10 円玉を加える
10 円玉 6 枚では 0 円から 60 円まで 10 円きざみの金額が作れます。50 円玉と 100 円玉で作った金額に 0 円〜60 円を加えると、50 円ごとの金額のすき間(10 円, 20 円, 30 円, 40 円)がすべてうまり、さらに 50 円玉 1 枚の代わりに 10 円玉 5 枚を使うことで重なりも出ます。
いちばん大きい金額は (円)です。0 円から 360 円までの 10 円きざみの金額がすべて作れるかを確かめます。
- 0 円〜340 円の金額は、50 円の倍数の部分を 300 円以下の 50 円の倍数(上の 7 通りのどれか)で、残りの 0 円〜40 円を 10 円玉で作れます。
- 350 円は 300 円と 10 円玉 5 枚、360 円は 300 円と 10 円玉 6 枚で作れます。
よって、10 円から 360 円までの 10 円きざみの金額はすべて支払えます。その個数は
注意: 「 円・ 円の 7 通り」×「10 円玉の 7 通り」 通りから 0 円の 1 通りをひいた 48 通り、としてはいけません。たとえば 50 円は「50 円玉 1 枚」でも「10 円玉 5 枚」でも作れ、同じ金額を 2 回数えてしまうからです。
したがって、答えは 36 通りです。
別解
10 円を単位として考えると、10 円玉は 1 が 6 枚、50 円玉は 5 が 2 枚、100 円玉は 10 が 2 枚です。
50 円玉と 100 円玉だけで作れる金額(10 円単位)は、5 の何倍かで、5×(0 から 6)=0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 です(50 円玉 0〜2 枚と 100 円玉 0〜2 枚で、50 円の個数に換算して 0, 1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 6 個分ができ、0 から 6 までのすべてが作れる)。
これに 10 円玉 0〜6 枚(0〜6)を加えます。5 ずつ飛ぶ金額のすきまは 4 以下なので、10 円玉 0〜6 枚でちょうどうまり、0 から 36 までのすべての整数(10 円単位)が作れます。最大は 6+10+20=36(360 円)。
0 円を除くと 1 から 36 の 36 通り。
確かめ: 例えば 10 円単位の 29 は 25+4(50 円玉 1 枚+100 円玉 2 枚+10 円玉 4 枚)、35 は 30+5…ではなく 30+(10 円玉 5 枚)で作れる。最大の 36 の次は作れないので 37 以上はありません。