筑波大学附属駒場中学校2026年算数第2問(解答・解説)
(1)と(3)の問題は、桜蔭中学校の過去問桜蔭中学校2018年算数第2問(2)と同じ問題です。
正三角形の個数が増えても解き方は同じですからね。
図の同じ色を付けたところは条件的に同じとなります。 ←正六角形の中心を回転の中心として60度回転すると重なるからです。
(1)
白色以外のパネルの配置を考えるだけですね(以下同じ)。
同じ色をつけたところはどれを選んでも回転すると重なります。
結局、どの色を選ぶかだけを考えればよく、パネルは9種類できます。
(3)
次の2つの場合が考えられます。
(あ)9色の色のうち同じ色のところから2か所選ぶ場合
(い)9色の色のうち異なる2色のところから1か所ずつ選ぶ場合
(あ)の場合
ピンク色のところから2か所選ぶ場合を考えます。
回転によるダブりを防ぐため、まず1か所を固定します(★のところ)。
もう1か所は、正六角形の中心を回転の中心としてその1か所のものを時計回りに60度、120度、180度回転したところのいずれかのもの(◎のところ)を選ぶことになるので、3通りあります。 ←240度回転したところのもの(●のところ)を選んだ場合、あとから選んだものを120度回転したものが最初に選んだものになり、300度回転したところのもの(▲のところ)を選んだ場合、あとから選んだものを60度回転したものが最初に選んだものになり、回転して同じになる模様になってしまいますね。
他の色についても同様ですね。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
結局、この場合のパネルは
3×9
=27種類
あります。
(い)の場合
9色から異なる2色の選び方は
(9×8)/(2×1)
=36通り
あります。
ピンク色のところから1か所、水色のところから1か所選ぶ場合を考えます。
回転によるダブりを防ぐため、まずピンク色を1か所に固定します(先ほどの★のところ)。
水色のどれを選んでも、回転して同じ模様になることはないので、この場合は6通りあります。
他の2色の組合せについても同様ですね。 ←条件の対等性を利用して作業を減らす!
結局、この場合のパネルは
6×36
=216種類
あります。
したがって、パネルは全部で
27+216
=243種類
あります。
(2)
赤色のタイルの決め方は(1)より9通りあります。
そのそれぞれに対して青色のタイルの決め方は54−1=53通りあるから、パネルは全部で9×53=477種類あります。