一般に 2×n の長方形で二人が左から右に行く道順の数を an とします.すなわち求めたいのは a9 です.
漸化式を使って解きましょう.
・二人が最初にどちらも右に移動するならば残りの道順は an−1 だけあります.
・小野寺さんが初手で下に行き, 1≤k≤n−1 回右に行った後で上に移動すると残りの道順は an−k−1 だけあります.( a0=1 とします)
・芹沢さんが初手で上に行き, 1≤k≤n−1 回右に行った後で上に移動すると残りの道順は an−k−1 だけあります.
・小野寺さんが初手で下に行き, n 回右に行った後で上に移動すると残りの道順は 1 だけあります.
・芹沢さんが初手で上に行き, n 回右に行った後で上に移動すると残りの道順は 1 だけあります.
したがって次の漸化式が得られます.
an=an−1+2(an−2+⋯+a0)+2
これと n を n+1 とした式の差をとって次を得ます.
an+1=2an+an−1 (n=2,3,...)
a1=3,a2=7 なのでこの漸化式を用いて a3=17,a4=41,a5=99,a6=239,a7=577,a8=1393,a9=3363 を得ます.