パズル万華鏡

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円周上の2n個の点を交差しない線分で結ぶ方法を数え上げる問題(3)の解

 円周上の2n個の点を交差しない線分で結ぶ方法を数え上げる問題(3)の解答例を示します。

 

問題(3)の解

 42通りある。

 10個の点に1から10までの番号をつける。求める方法の数をf(10)とする。
番号1と番号2k(1≦k≦5)を結ぶ線分により分類すると、5通りの場合がある。

 (1) 番号1と2を結ぶ場合。 該当する方法は、f(8)=14 通り。

 (2) 番号1と4を結ぶ場合。 該当する方法は、f(2)×f(6)=5 通り。
  ただし、f(2)=1とする。

 (3) 番号1と6を結ぶ場合。 該当する方法は、f(4)×f(4)=4 通り。

 (4) 番号1と8を結ぶ場合。 該当する方法は、f(2)×f(6)=5 通り。

 (5) 番号1と10を結ぶ場合。 該当する方法は、f(8)=14 通り。

したがって、つぎの等式を得る。

  f(10) = f(8)+f(2)×f(6)+f(4)×f(4)+f(6)×f(2)+f(8) = 42

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