問題は、1円, 3円, 5円, 7円, 9円, 11円,... と奇数の額面のコインがたくさんあるとき、合計n円を支払うためのコインの組み合わせの総数を$OP_n$で表す。$OP_5=3$であるとき、$OP_{12}$を求めよ、というものです。

数論組み合わせコインの問題数列整数の分割
2025/6/11

1. 問題の内容

問題は、1円, 3円, 5円, 7円, 9円, 11円,... と奇数の額面のコインがたくさんあるとき、合計n円を支払うためのコインの組み合わせの総数をOPnOP_nで表す。OP5=3OP_5=3であるとき、OP12OP_{12}を求めよ、というものです。

2. 解き方の手順

OP12OP_{12}を求めるには、12円を奇数額面のコインで支払うすべての組み合わせを列挙します。
* 12円コイン1枚: 1通り
* 10円コイン1枚、1円コイン2枚:存在しない(10円コインがないため)
* 9円コイン1枚:
* 9円コイン1枚、1円コイン3枚:1通り
* 7円コイン1枚:
* 7円コイン1枚、5円コイン1枚:1通り
* 7円コイン1枚、3円コイン1枚、1円コイン2枚:1通り
* 7円コイン1枚、1円コイン5枚:1通り
* 5円コイン:
* 5円コイン2枚、1円コイン2枚:1通り
* 5円コイン1枚、7円コイン1枚:上の7円のパターンで考慮済み
* 5円コイン1枚、3円コイン2枚、1円コイン1枚:1通り
* 5円コイン1枚、3円コイン1枚、1円コイン4枚:1通り
* 5円コイン1枚、1円コイン7枚:1通り
* 3円コイン:
* 3円コイン4枚:1通り
* 3円コイン3枚、1円コイン3枚:1通り
* 3円コイン2枚、1円コイン6枚:1通り
* 3円コイン1枚、1円コイン9枚:1通り
* 1円コイン12枚:1通り
上記をまとめると以下のようになります。
* 12円:1通り
* 9円 + 1円 x 3:1通り
* 7円 + 5円:1通り
* 7円 + 3円 + 1円 x 2:1通り
* 7円 + 1円 x 5:1通り
* 5円 x 2 + 1円 x 2:1通り
* 5円 + 3円 x 2 + 1円:1通り
* 5円 + 3円 + 1円 x 4:1通り
* 5円 + 1円 x 7:1通り
* 3円 x 4:1通り
* 3円 x 3 + 1円 x 3:1通り
* 3円 x 2 + 1円 x 6:1通り
* 3円 + 1円 x 9:1通り
* 1円 x 12:1通り
したがって、OP12=14OP_{12} = 14となります。

3. 最終的な答え

OP12=14OP_{12} = 14

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