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階段の上り方は何通り?

中学2年生の数学を指導している中で、階段の上り方に関する問題がありました。とても単純なのですが奥深い問題です。

 

次の段の階段を上る方法は何通りありますか。ただし、階段は1段または2段ずつ上るものとします。

例えば「2段」の階段ならば、(1段+1段,2段+2段)の2通りです。

例えば「3段」の階段ならば、(1段+1段+1段,2段+1段,1段+2段)の3通りです。

(1)4段の階段の上り方

(2)5段の階段の上り方

(3)10段の階段の上り方

 

(1)は、(1+1+1+1,2+1+1,1+2+1,1+1+2,2+2)の5通り

(2)は、(1+1+1+1+1,2+1+1+1,1+2+1+1,1+1+2+1,1+1+1+2,2+2+1,2+1+2,1+2+2)の8通り

(1)と(2)はすべて書き出せば何とか求めることができますが、「10段」になるととても大変です。どうやって求めるのでしょう?

 

実際の授業では、簡単に解くための法則に気づいた生徒が数名いました。少しびっくりしましたが、中学生の頭の柔らかさには感心しきりです。

「6段」5+8=13通り、「7段」8+13=21通り、「8段」13+21=34通り、「9段」21+34=55通り

そして「10段」34+55=89通りとなります。

 

つまり、上る段数の2段前までの上り方と1段前までの上り方を合計すれば、その段数に上る場合の数が求められるのです。

この数列は「フィボナッチ数列」と名前がついていて、中学受験・高校受験そして大学受験まで幅広く登場する数列なのです。

算数・数学は、ふだんから公式だけ覚えるのではなく、規則を発見する力をもつことが大事になります。

 

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