小学6 算数の問題です。

何通りありますか?という類です。

蛙が川を飛び越えます。川には葉っぱがあり、それにジャンプしたり、飛び越えたりします。
例えば、葉っぱが3枚あった場合
左から1,2,3、ジャンプしたら J とします。
123
12j
1j3
j23
j2j
の5通りです。2つの葉っぱは飛び越えられません。

質問
1、葉っぱが8枚のとき、蛙の渡り方は何通り?
2、葉っぱが20枚のときは?

よろしくお願いします。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2015/02/24 12:04:45
  • 終了:2015/03/03 12:04:45

回答(2件)

id:MIYADO No.1

みやど回答回数71ベストアンサー獲得回数152015/02/24 13:03:53

フィボナッチ数列じゃないですか。小学校の問題じゃないでしょ。

と思ったら、「ネタ・ジョーク」でしたね。


とはいえ、ネタにマジレス。

詳しくは、n枚の場合にa(n)通り(普通は(n)と書かずに添字にする)とすると、

n(≧2)のときは、最後の葉っぱに着地する場合とジャンプする場合があり、前者については最初の(n-1)枚を着地するかジャンプするかを考えればよいのでa(n-1)通りで、後者の場合はその1つ前の葉っぱに着地せざるを得ないので、残りの(n-2)枚について考えればいいのでa(n-2)通りとなり、合わせると
a(n)=a(n-1)+a(n-2)

なおa(0)はまっすぐ飛び越えるだけなのでa(0)=1
a(1)は1枚の葉っぱに着地すると飛び越えるかなのでa(1)=2


以上より、n=0から順次
1, 2, 3, 5 (n=3), 8, 13, 21, 34, 55 (n=8), …, 17711 (n=20), …
となる。

強いてnの式で書くなら
φ=(1+√5)/2
として
a(n)={φ^(n+1)-(-φ)^(-n-1)}/√5
となる。

id:NAPORIN No.2

なぽりん回答回数3680ベストアンサー獲得回数6202015/02/24 13:28:00

ジャンプというのをjとしていますが、パス(上を飛び越える)意味でpのほうがわかりやすいですね。
ついでに、葉っぱは一列に並んでおり、戻ることはない(ルートは1本しかない)ようですね。
12323232というような進み方はしないわけだ。

それなら、葉っぱに、1、2とそれぞれ名前をつけずとも、着地のtですみます。
3枚の葉っぱ問題は
ttt (着地・着地・着地)
ptt (とびこえ・着地・着地)
tpt
ttp
ptp
の5通りに書き換えられます。
 
 
これを8枚にしたなら、

tttttttt このタイプをpゼロ個ルートと名付けます
pttttttt このタイプのをp1個ルートとなづけ、8種類あります。
ptpttttt このタイプのをp2個ルートとなづけます。
 
というようにpの数が4になるまでいちいちかぞえてみましょう。
pが5になるとどこかでpが二つ並んで連続飛び越えになるのでアウトです。

p2個ルートの場合は、28通り(高校生なら8c2といえばわかる)
このうちpが2回連続になる場合は7通り あるのでさしひいて21通り
そういった形で簡略化できます。
 
pが3個になったら、全とおりのとびこえから、p2個連続と、p3個連続を差し引きます。
 

pが2個いじょうあるルートの簡単な計算方法をみつけたら、あとはいくつ増えてもおなじことです。
8枚なら時間は少々かかりますがコンピューターでやるほど難しくはありません。
小学生が大きな紙にかきこみながらやれば15分くらいで出来ます。
20枚なら確率統計(cというのはコンビネーション)を習った高校生ならわりと速くできます。
小学生にはよほどがんばりのある子でないと、20枚は無理かもしれません。答えはざっと考えても200ルートを越えます。4000枚以上のはっぱ(pやt)を全部まちがえずに描くのは大変ですからね。

id:MIYADO

> pが2個いじょうあるルートの簡単な計算方法をみつけたら、

そんな簡単なことじゃありませんよ。
漸化式を使います。
上に書いておきました。

2015/02/24 14:18:06
id:NAPORIN

簡単でないものを小学生向けに簡単に説明したつもりですし、
20個なら小学生には無理ということもかいてありますが、
あなたには質問者への気遣いがないようですね。
根本的に難しい問題だからといって質問者の無理を説明するのでなく他の回答者を攻撃なさるとは。

2015/02/24 14:21:54

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