3桁の自然数のうち、各位の数の和が6になるものは何個あるかを求める問題です。

算数組み合わせ整数の和数え上げ
2025/6/24

1. 問題の内容

3桁の自然数のうち、各位の数の和が6になるものは何個あるかを求める問題です。

2. 解き方の手順

3桁の自然数を abcabc と表します。ここで、aa, bb, cc はそれぞれ百の位、十の位、一の位の数字を表します。問題文より、a+b+c=6a + b + c = 6 であり、aa は 1から9までの整数、bbcc は 0から9までの整数です。ただし、今回は aa は少なくとも 1 である必要があります。
まず、a1a \ge 1, b0b \ge 0, c0c \ge 0 の条件下で、a+b+c=6a + b + c = 6 を満たす整数の組 (a,b,c)(a, b, c) の個数を数えます。
a=a1a' = a - 1 とすると、a0a' \ge 0 であり、a=a+1a = a' + 1 です。
これを a+b+c=6a + b + c = 6 に代入すると、
(a+1)+b+c=6(a' + 1) + b + c = 6
a+b+c=5a' + b + c = 5
ここで、a0a' \ge 0, b0b \ge 0, c0c \ge 0 を満たす整数の組 (a,b,c)(a', b, c) の個数を求めます。
これは、5個の区別できないものを3つの区別できる箱(aa', bb, cc)に入れる場合の数と同じです。
これは、仕切りを使って考えることができます。5個のものと2個の仕切りを並べる場合の数なので、
(5+22)=(72)=7×62×1=21\binom{5+2}{2} = \binom{7}{2} = \frac{7 \times 6}{2 \times 1} = 21 通り

3. 最終的な答え

21個