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上の図を見て、たての道の本数と行き方の数との関係にピンと来ましたか?
でもこの時点で規則性に気がついていなくても、5本程度なら次のように図で確認すればOKです。
上の図から、たての道を5本増やしたときの行き方は全部で28通りになります。
(2)
たての道をどんどん増やして1540通りになるときを見つけるのはどう考えても大変そうなので、さっき確認したことを利用して「たての道の本数と行き方の数との規則性」を見つけてみます。
・たての道を1本増やす→たての道は両側もふくめて全部で3本→行き方は6通り
・たての道を2本増やす→たての道は両側もふくめて全部で4本→行き方は10通り
・たての道を3本増やす→たての道は両側もふくめて全部で5本→行き方は15通り
・たての道を4本増やす→たての道は両側もふくめて全部で6本→行き方は21通り
・たての道を5本増やす→たての道は両側もふくめて全部で7本→行き方は28通り
たとえばたての道が両側もふくめて3本あるとき、行き方は全部で1+2+3=6通りになっています。
両側もふくめて4本のときは1+2+3+4=10通り、5本のときは1+2+3+4+5=15通りになっていることからも分かるように、たての道が両側もふくめて□本あるとき、行き方は1から□までの数列の和と同じだけあります。
したがって、行き方が1540通りになるときの両側を含めたたての道の本数を□本とおくと、(1+□)×□÷2=1540という式に表せます。
このとき、(1+□)×□の答えが1540×2=3080なので、1ちがいの2つの数をかけ合わせて3080になる場合を探してみます。
※ 「5×6」とか「8×9」とか。見つけるのはそんなに難しくないです。
まず、ものすごく大ざっぱに言って、3080は「50×50=2500」と「60×60=3600」の間にあるので、1ちがいの2つの数の十の位には、どちらも「5」があてはまります。
それと、答えの一の位が「0」なので、1ちがいの一方の数には一の位に「0」または「5」があるはずです。
ただ、50×51は明らかに3080より小さいので、「0」ではなく「5」がある場合を考えてみます。
1ちがいの2つの数のどちらかが55の場合、もう一方の数とのかけ算の組み合わせは「54×55」と「55×56」の2通りが考えられます。
このとき、54×55=2970、55×56=3080なので、あてはまるのは「55×56」だと分かります。
つまり、(1+□)×□=3080=56×55になることが分かったので、□には55があてはまります。
ただし、それは最初から両側にあるたての道もふくめた本数なので、増やした本数は55-2=53本になります。
(3)
土地の数が上下2段で210のとき、土地は上段だけに210÷2=105か所あります。
次の図を見れば分かるように、たての道が両側をふくめて3本のときは土地が2か所、4本のときは3か所、そして5本のときは4か所となっていることから、両側をふくめたたての道が□本あるとき、「□-1=上段にある土地の数」という式ができます。
□-1=105のとき、□は105+1=106となります。
つまり、たての道は両側をふくめて106本あるので、行き方は1から106までの和と等しくなります。
以上から、行き方は全部で(1+106)×106÷2=5671通りになります。