第65回 算数問題 (7月5日〜8月4日


上の図のように正方形が9つ並んでいる図形があります。隣り合った正方形には同じ色を塗らないように
赤・青・黄のうち2色以上を使って塗り分ける方法は何通りあるでしょうか。
ただし回転や上下左右の入れ替えで移りあう塗りかたもすべて区別する物とします。

便宜上 正方形に番号をつけます。色をA,B,Cとします。
正方形5に色Aを塗ったとして考えます

T 正方形5の周りが4つとも色Bの場合
正方形1,3,5,7,9は色A,Cの2通りであるから
2の4乗=16通り

U 正方形5の周りのうち3つが色Bの場合
正方形2,4,6が色Bであるとき 正方形8は色C
正方形1,3は色A,Cの2通り
正方形7,9は色A
また 5の周りの3つの取り方は4通り
よって4×2×2=16通り

V 正方形5の周りのうち2つが色Bの場合
  
  V-T向かいが同色のとき
    正方形2,8を色B 正方形4,6を色Cとする
    正方形1,3,5,7,9は色A
    よって1通り
  V-T向かいが同色でないとき
    正方形2,6を色B 正方形4,8を色Cとする
    正方形3は色A,C 正方形7は色A,B 正方形1,9は色A
    また向かいが同色でない塗り方は2通り
    よって 2×2×2=8通り

色A,B,Cの決め方は3×2×1通りであるから
6(16+16+1+8)=246通り