右のような格子状の道において、点Aから点Bへ最短距離で移動する方法について、以下の2つの場合について経路数を求める。 (1) 点Aから点Bまでの全ての経路数 (2) 点Cを通らずに点Aから点Bまでの経路数

幾何学組み合わせ最短経路格子状の道
2025/6/4
## 問題7

1. 問題の内容

右のような格子状の道において、点Aから点Bへ最短距離で移動する方法について、以下の2つの場合について経路数を求める。
(1) 点Aから点Bまでの全ての経路数
(2) 点Cを通らずに点Aから点Bまでの経路数

2. 解き方の手順

(1) AからBまでの最短経路は、右に4回、上に3回移動することで到達できます。したがって、これは7回の移動の中で右に移動する4回を選ぶ組み合わせの数と考えることができます。これは組み合わせの公式で計算できます。
経路数は 7C4=7!4!3!=7×6×53×2×1=35_7C_4 = \frac{7!}{4!3!} = \frac{7 \times 6 \times 5}{3 \times 2 \times 1} = 35 通りです。
(2) AからBまでの経路のうち、Cを通る経路数を求め、(1)の経路数から引けば、Cを通らない経路数が求められます。
AからCまでの最短経路は、右に2回、上に1回移動します。その経路数は、3C2=3!2!1!=3_3C_2 = \frac{3!}{2!1!} = 3 通りです。
CからBまでの最短経路は、右に2回、上に2回移動します。その経路数は、4C2=4!2!2!=4×32×1=6_4C_2 = \frac{4!}{2!2!} = \frac{4 \times 3}{2 \times 1} = 6 通りです。
したがって、AからCを経由してBまで行く経路数は、3×6=183 \times 6 = 18 通りです。
Cを通らずにAからBまで行く経路数は、3518=1735 - 18 = 17 通りです。

3. 最終的な答え

(1) AからBまでのすべての経路: 35通り
(2) Cを通らずにAからBまで行く経路: 17通り

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