与えられた硬貨を使って、ちょうど支払うことができる金額は何通りあるか、という問題です。3つのケースについて、それぞれの金額の組み合わせの数を求めます。

離散数学組み合わせ場合の数数え上げ硬貨重複
2025/5/20

1. 問題の内容

与えられた硬貨を使って、ちょうど支払うことができる金額は何通りあるか、という問題です。3つのケースについて、それぞれの金額の組み合わせの数を求めます。

2. 解き方の手順

各ケースについて、以下の手順で解きます。

1. 各硬貨の枚数に1を足し合わせる(0枚の場合を含むため)。

2. 各硬貨の組み合わせの総数を求めるために、足し合わせた数をすべて掛け合わせる。

3. 上記で求めた総数から、0円の場合を除外するために1を引く。

4. 重複している金額がないか確認し、重複している場合は重複分を引く。

(1) 10円硬貨4枚, 50円硬貨1枚, 100円硬貨3枚の場合

1. 10円: 4 + 1 = 5, 50円: 1 + 1 = 2, 100円: 3 + 1 = 4

2. 5 \* 2 \* 4 = 40

3. 40 - 1 = 39

4. 10円硬貨4枚で最大40円、50円硬貨1枚で50円まで払えるため、重複する金額はない。

よって、39通り。
(2) 10円硬貨2枚, 50円硬貨3枚, 100円硬貨3枚の場合

1. 10円: 2 + 1 = 3, 50円: 3 + 1 = 4, 100円: 3 + 1 = 4

2. 3 \* 4 \* 4 = 48

3. 48 - 1 = 47

4. 10円硬貨2枚で最大20円、50円硬貨3枚で150円まで払える。

10円2枚は50円3枚に影響しない。
100円硬貨3枚で300円まで払えるので、重複はない。
よって、47通り。
(3) 10円硬貨7枚, 50円硬貨1枚, 100円硬貨3枚の場合

1. 10円: 7 + 1 = 8, 50円: 1 + 1 = 2, 100円: 3 + 1 = 4

2. 8 \* 2 \* 4 = 64

3. 64 - 1 = 63

4. 10円硬貨7枚で最大70円、50円硬貨1枚で50円まで払えるため、10円硬貨5枚 = 50円1枚 となるので、重複が発生する。

10円を5枚以上使う場合を考える。
10円を5, 6, 7枚使う時に、50円を使わない場合は、それぞれ50円, 60円, 70円。
10円を5, 6, 7枚使う時に、50円を使う場合は、それぞれ100円, 110円, 120円。
10円を0~4枚使う場合、50円を使う使わないに関わらず、金額は重複しない。
重複するのは、10円5枚以上を使い、50円を使わない金額なので、3通り。
よって、63 - 3 = 60通り。

3. 最終的な答え

(1) 39通り
(2) 47通り
(3) 60通り

「離散数学」の関連問題

右の図のような道がある町で、PからQまで遠回りをしないで行く場合の道順の総数を、次のそれぞれの場合について求めます。 (1) Rを通って行く。 (2) ×印の箇所を通らないで行く。 (3) Rを通り、...

組み合わせ道順場合の数順列
2025/7/31

ある地域の道路が格子状に描かれた図が与えられています。交差点Aから交差点Bまで、遠回りをせずに最短経路で行く道順が何通りあるかを求める問題です。

組み合わせ最短経路格子状の道
2025/7/31

8個の数字 1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3 をすべて使って8桁の整数を作るとき、何個の整数が作れるか。

順列組み合わせ重複順列
2025/7/31

与えられた集合や条件に関する問題です。 (1) 集合 $\{x | -1 \le x < 4, x \text{は整数}\}$ を要素を書き並べて表す。 (2) 集合 $A = \{2n | n \t...

集合部分集合補集合倍数集合の要素
2025/7/31

右の図のような道のある町で、PからQまで行くときの最短経路について、以下の3つの場合についてその経路数を求めます。 (1) Rを通って行く。 (2) ×印の箇所は通らないで行く。 (3) Rを通り、×...

最短経路組み合わせ順列格子状の道
2025/7/31

図のような道のある町で、PからQまで最短経路で移動する場合の数を求める問題です。 (1) Rを通る場合、(2) ×印の箇所を通らない場合、(3) Rを通り、×印の箇所を通らない場合の3つの場合について...

組み合わせ最短経路場合の数
2025/7/31

図のような道のある町で、PからQまで最短経路で行く場合の数を、以下の条件でそれぞれ求める問題です。 (1) Rを通って行く。 (2) ×印の箇所は通らないで行く。 (3) Rを通り、×印の箇所は通らな...

組み合わせ最短経路場合の数
2025/7/31

6本の縦線を持つあみだくじで、置換$(1, 6)$を実現するものを考える。このとき、必要な横線の最小本数を求める。

置換あみだくじ組合せ論グラフ理論
2025/7/31

4人の専門学校生(A~D)と2人の大学生(E, F)の合計6人が、午前、午後、夜間の3つの時間帯に分かれてアルバイトをする。各時間帯には少なくとも1人が割り当てられ、専門学校生と大学生が同じ時間帯にな...

組み合わせ場合の数シフト割り当て条件付き
2025/7/31

全体集合 $U = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$、部分集合 $A = \{1, 2, 3, 4\}$、$B = \{2, 4, 6\}$が与えられている。また、$n(A) = 4$、$n...

集合要素数補集合共通部分和集合
2025/7/31