ちょうど3色を使う塗り分け(B)
★★☆☆☆☆☆(章末問題) / 作成者: shonan / 2026/10/23
🔁 類題: ちょうど3色を使う塗り分け(A) (★★☆☆☆☆☆(章末問題))
問題
下図のように,中央の領域 E のまわりを 4 つの領域 A,B,C,D が囲んでいる.異なる 5 色から何色かを使い,隣り合う領域が異なる色になるように塗り分ける.
\begin{enumerate}
\item[(1)] ちょうど 3 色を使う塗り方は何通りあるか.
\item[(2)] ちょうど 4 色を使う塗り方は何通りあるか.
\end{enumerate}
E は A,B,C,D のすべてと隣り合い,A と B,B と C,C と D,D と A がそれぞれ隣り合う.
(1) 使う 3 色の選び方は ${}_5\mathrm{C}_3=10$ 通り.E の色は 3 通り.残り 2 色でまわりの 4 つを塗るには,A と C,B と D をそれぞれ同じ色にするしかなく,その塗り方は 2 通り.
よって $10\times 3\times 2=60$ (通り)
(2) 使う 4 色の選び方は ${}_5\mathrm{C}_4=5$ 通り.E の色は 4 通り.残りの 3 色でまわりの 4 つを,3 色すべてを使って塗る.
A と C が同じ色で B と D が異なる色の場合:A の色が 3 通り,B,D は残り 2 色を 1 つずつで 2 通り,計 6 通り.
B と D が同じ色で A と C が異なる色の場合も同様に 6 通り.
(A,C が異なり B,D も異なると 4 色必要になり不可.)
よって $5\times 4\times(6+6)=240$ (通り)
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