・3整数の積の和                       QWERTY 氏

 n は、3以上の整数とする。x+y+z=n を満たす全ての正の整数の組(x,y,z)に対して、
その積xyzを考え、それらの全ての和をS[n]とする。

 例えば、S[5]=3・1・1+1・3・1+1・1・3+2・2・1+2・1・2+1・2・2=21

 S[n]を、nの式で表してください。


(コメント) 具体例をもっと計算してみると、

 S[3]=1、S[4]=6、S[5]=21、S[6]=56、S[7]=126、S[8]=252、S[9]=462

これらから「整数列大辞典」で検索してみましたが、まだ掲載されていない内容のようです。


 らすかるさんからのコメントです。(令和3年7月13日付け)

 n個の○を x、y、z 個に分けたときの積は、

 x個の中から1つ選び、y個の中から1つ選び、z個の中から1つ選ぶ組合せの数

なので、n+2個の○から、5個を選び、左から順に、

 「x個から1つ選んだもの」 、「xとyの仕切り」 、「y個から1つ選んだもの」 、

 「yとzの仕切り」 、「z個から1つ選んだもの」

と考えれば、その中には条件を満たす組合せがちょうど全て含まれていて、xyz の和になる。

 よって、 S[n]=n+25


 QWERTYさんからのコメントです。(令和3年7月13日付け)

 らすかるさん、ありがとうございます。あざやかですね。


(コメント) 例えば、n=4 のとき、 2・1・1+1・2・1+1・1・2=6 は、次のように解釈
      される。

 ○○○○ → ○○|○|○ または ○|○○|○ または ○|○|○○

これを、 ◎●|○|○ または ○|◎●|○ または ○|○|◎● と考えて、

 ◎●|○|○ → ◎|○|○ または ●|○|○

 ○|◎●|○ → ○|◎|○ または ○|●|○

 ○|○|◎● → ○|○|◎ または ○|○|●

の、計6通りが得られる。

 また、n=5 のとき、 3・1・1+1・3・1+1・1・3+2・2・1+2・1・2+1・2・2=21 は、
次のように解釈される。

 ○○○○○ → ○○○|○|○ または ○|○○○|○ または ○|○|○○○

           ○○|○○|○ または ○○|○|○○ または ○|○○|○○

これを、 ◎●△|○|○ または ○|◎●△|○ または ○|○|◎●△

      ◎●|◎●|○ または ◎●|○|◎● または ○|◎●|◎●

と考えて、

◎●△|○|○ → ◎|○|○ または ●|○|○ または △|○|○



○|◎●△|○ → ○|◎|○ または ○|●|○ または ○|△|○



○|○|◎●△ → ○|○|◎ または ○|○|● または ○|○|△



◎●|◎●|○ → ◎|◎|○ または ◎|●|○

             ●|◎|○ または ●|●|○

◎●|○|◎● → ◎|○|◎ または ◎|○|●

             ●|○|◎ または ●|○|●

○|◎●|◎● → ○|◎|◎ または ○|◎|●

             ○|●|◎ または ○|●|●

の、計21通りが得られる。


(コメント) 面白い数え方に感動しました!らすかるさんに感謝します。



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