平成10年12月8日


<バスケットボール競技の得点経過>

 今、私はバスケットボールの顧問をしています。競技での得点はフリースローは
1点、フィールドスローは7m以内は2点、7m以上は3点として加算されていきます。
 そこで、試合中スコアブックをみると、時間と得点経過が示されていました。


問1.10点になるまでの得点経過は何通りですか。

問2.15点になるまでの得点経過は何通りですか。

問3.n点になるまでの得点経過はをT(n)とする時
   数列T(n)の漸化式はどうなるでしょうか。



<解説>このバスケットボ−ルも問題は、トリボナッチ数列になります。
1点=1・・・・(1通り)
2点=1+1、2・・・(2通り)
3点=1+1+1,1+2、2+1,3・・・(4通り)
4点の場合は1点からの3ポイント、2点からの2ポイント、3点からの1ポイント
の加算があります。これを順に考えて、この数列をT(n)とおくと、
T(1)=1,T(2)=2,T(3)=4,T(4)=T(1)=+T(2)+T(3)=7
同様に、計算していくと、
{T(n)};1,2,4,7,13,24,44,81,149,274,504,
927,1705,3136、5768,・・・
したがって、
問1 T(10)= 274
問2 T(15)= 5768
問3 T(n)=T(n−1)+T(n−2)+T(n−3)
(ただし、n≧4の整数)

<駒の動き方>
下の図のような碁盤のますの中に、最初一番左下に駒があり、
その座標(0,0)です。この駒は右、上、斜め上と3通りの方法で1ますづつ
動くことができます。
図の一番右上のますの座標(m、n)までたどり着く経路は何とおりですか。

問1.一番右上のますの座標が(5、5)のときの経路は何通りですか。




0 1 2 3 4 5

問2.一番右上のますの座標が(6、4)のときの経路は何通りですか。





0 1 2 3 4 5 6

問3.一番右上のますの座標が(m、n)のときの経路は何通りですか。
<解説>
座標(m,n)までたどり着く経路の総数をS(m,n)とすると、
S(0,0)=1,S(−1,n)=S(n,−1)=0 で
漸化式S(m,n)=S(m,n−1)+S(m−1,n−1)+S(m−1,n)
が成り立ちます。それに従って計算して、図の中に示します。

1385377128936538989
116123168116833653
411293216811289
2563129231377
1325416185
1113
S(m,n)

S(m,n)0 1 2 3 4 5 6
問1 S(5,5)=1683
問2 S(6,4)=1289
問3 座標(0,0)から(m,n)について、具体的に求めてみます。
駒が斜め上( )にrだけ移動して座標(m,n)に着いたとすると、右( )には(m−r)だけ、
上( )には(n−r)だけ移動していることに なる。したがって、
)をr個、( )を(m−r)個、上( )を(n−r)個を並べる組み合わせの数がから、

(m+n−r)!÷r!(m−r)!(n−r)! になります。
次に、 を選ぶ方法は 0≦r≦ Min(m,n) ですから、総数S(m,n)は
Σ(r=0・・・r= Min(m,n))(m+n−r)!÷r!(m−r)!(n−r)! (答)
(ただし、Min(m,n)はm、nのうちで大きくない方を表すものとする)
問1で調べてみます。
r=0のとき、10!/5!5!=252
r=1のとき、9!/4!4!=630
r=2のとき、8!/2!3!3!=560
r=3のとき、7!/3!2!2!=210
r=4のとき、6!/4!=30
r=5のとき、5!/5!=1
よって、252+630+560+210+30+1=1683 (答)
問2で調べてみます。
r=0のとき、10!/6!4!=210
r=1のとき、9!/5!3!=504
r=2のとき、8!/2!4!2!=420
r=3のとき、7!/3!3!=140
r=4のとき、6!/4!2!=15
よって、210+504+420+140+15=1289 (答)

<研究>
座標(m,n)までたどり着く経路の総数S(m,n)の値を三角形状に並べてみます。、

図のように斜めに足していくと、トリボナッチ数列 T(n)を得ることができます。
T(1)=1
T(2)=1+1=2
T(3)=1+3=4
T(4)=1+5+1=7
T(5)=1+7+5=13
T(6)=1+9+13+1=24
T(7)=1+11+25+7=44
T(8)=1+13+41+25+1=81
・・・・・・・・

また、この数列は次のような大相撲の星取り表の中にもでてきます。
大相撲の本場所で、3連敗しない方法(2連敗まで許される)勝ち負けの起こり方は
1,2,3,4,・・・、15日目ではどんな数列になるでしょう。皆さん、考えて ください。


               自宅:mizuryu@aqua.ocn.ne.jp


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