n を 2 以上の整数とする。1 から n までの数字が書かれた札が各 1 枚ずつ合計 n 枚あり,横一列におかれている。1 以上 (n−1) 以下の整数 i に対して,次の操作 (Ti) を考える。
(Ti) 左から i 番目の札の数字が,左から (i+1) 番目の札の数字よりも大きければ,これら 2 枚の札の位置を入れかえる。そうでなければ,札の位置をかえない。
最初の状態において札の数字は左から A1,A2,…,An であったとする。この状態から (n−1) 回の操作 (T1),(T2),…,(Tn−1) を順に行った後,続けて (n−1) 回の操作 (Tn−1),…,(T2),(T1) を順に行ったところ,札の数字は左から 1,2,…,n と小さい順に並んだ。以下の問いに答えよ。
(1) A1 と A2 のうち少なくとも一方は 2 以下であることを示せ。
(2) 最初の状態としてありうる札の数字の並び方 A1,A2,…,An の総数を cn とする。n が 4 以上の整数であるとき,cn を cn−1 と cn−2 を用いて表せ。
出典
出典(引用): 令和7(2025)年度第2次学力試験 前期日程試験 数学(理科) 第5問(東京大学の第2次試験問題からの引用)(表記を Web 用に改変)