数学
高校生
解決済み

(2)
他の面と接する数が多い面から順番に色を塗っていくことで考えていくと、
②→③→⑤→⑥→①→④ の順になる。

ここで5色以内で塗り分ける方法は
②→③→⑤ の塗り方は5・4・3=60(通り)
⑥→①→④の塗り方は ⑥が②,⑤以外の色で3(通り),
①が③,②以外の色で3(通り), ④が③以外の4(通り)より,
∴ 60×3×3×4=2160(通り)

次に4色以内で塗り分ける方法に関して
まず5色塗るときに使われる色のうちの4色の選び方について,
使う4色の選び方は使わない1色の選び方より5(通り)
ある特定の4色を使って4色以内で塗り分ける方法は
②→③→⑤ の塗り方は4・3・2=24(通り)
⑥→①→④の塗り方は ⑥が②,⑤以外の色で2(通り),
①が③,②以外の色で2(通り), ④が③以外の3(通り)。
∴ 24×2×2×3=288(通り)
∴ 4色以内の塗り分け方は 288×5=1440(通り)

[5色以内の塗り分け方の総数]-[4色以内の塗り分け方の総数]=[5色の塗り分け方の総数]
であるから,2160-1440=720(通り)

答え 840通り
主に樹形図を用いた解き方が解答に書かれていましたが答えが合わないのは何故でしょう。
重要例題16の検討の部分を参考にしたのですが。

13 図の①から⑥の6つの部分を色鉛筆を使って塗り ④ ③ 分ける方法について考える。 ただし, 1つの部分は1 つの色で塗り, 隣り合う部分は異なる色で塗るものと ① 5 する。 ② ここから (1) 6色で塗り分ける方法は, (2)色で塗り分ける方法は, |通りである。 6 [通りである。 (3) 4色で塗り分ける方法は, (4) 3色で塗り分ける方法は, 1通りである。 [通りである。 [ 立命館大 ] →16
重要 例題 16 塗り分けの問題(1) 積の法則 ある領域が、 右の図のように6つの区画に分けられている。 境界 A を接している区画は異なる色で塗ることにして, 赤・青・黄・白の 4色以内で領域を塗り分ける方法は何通りあるか。 [類 東北学院大] また、4色で塗り分けるやり方? B C D E ・基本 7 F 指針 塗り分けの問題では,まず 特別な領域 (多くの領域と隣り合う、同色が可能)に着 目するとよい。 この問題では,最も多くの領域と隣り合う C (Dでもよい)に着目し C→A→B→D→E→F の順に塗っていくことを考える。 設等について C→A→B→D→E→F C→A→B→D→E→F C+A+B+D+F+F に塗って 解答の順に塗る。 4 × 3 × 2 × 2 × 2 × 2 右の様にやると 答えが異なる。 C→A→Bの塗り方は 4P3=24 (通り) つま間違える この塗り方に対し, D, E, F の 塗り方は2通りずつある。 ・Cの色を除く 理由 CとFが同じ色の場合 どうするって話になる よって、 塗り分ける方法は全部 で D 2.CとBの色を除く E 2.CとDの色を除く F2.DとEの色を除く 2.CとAの色を除く A, B, D, Eの4つの領 域と隣り合うCから塗 り始める。 DEF 青く 24×2×2×2=192 (通り) 場合分けをすることにな そででもめんどくさい。 注意 上の解答では,積の法則を使って解いたが, 右のように 樹形図を利用してもよい。 なお, 右の樹形図は, Cが赤, 白く 下赤白赤黄赤黄赤青 黄 白 督 Aが青, Bが黄で塗られているときのものである。 4色すべてを用いる場合の塗り分け方 上の例題では, 「4色以内」 で領域を塗り分ける方法を考えたが, 「4色すべてを用いて」 塗 検討 り分ける方法を考えてみよう。 この領域を塗り分けるには,最低でも3色が必要であるから (4色すべてを用いる塗り分け方) = (4色以内の塗り分け方) (3色を用いる塗り分け方) により求められる。 ここで, 3色で塗り分ける方法の数を調べると [C F] → [A, D] → [B,E] ([ ]は同じ色で塗る領域) の順に塗る方法は 3P3=6(通り) 4色から3色を選ぶ (=使わない1色を選ぶ) 方法は 4通り ゆえに 6×4=24 (通り) よって 4色すべてを用いる塗り分け方は 192-24168 (通り)
塗り分け 数学a 場合の数

回答

✨ ベストアンサー ✨

そう単純ではありません
結論から言うと、288すべてに一律5を掛けるのが間違いです

まず288は
「使う4色が決まっているとき、4色以下使う塗り方」です
288は、「ちょうど4色」と「ちょうど3色」に分かれます

後者は簡単に12×4C3=48と出ます
(12は、使う3色が決まっているときの塗り方)
再度注意ですが、この48は
「使う4色が決まっているとき、3色使う塗り方」です

前者は288-48=240です
これはあくまで
「使う4色が決まっているとき、4色使う塗り方」です

話はそもそも5色使うのでした
5色から3色選んで使うのは、12×5C2=120
5色から4色選んで使うのは、240×5C1=1200
合わせて1320です
(288×5ではなく、12×10 + 240×5)

で、2160-1320=840です
個人的には厳しい考え方だと思います

簡易な図にしました

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