Question Number 228273 by AgniMath last updated on 04/Apr/26

An insect moves from (0,0) to (6,3) by moving through lattice points ((x,y) integers) moving either one unit right or one unit up at each step. Let N be the number of paths in which the line segments joining (2,1),(2,2),(3,2) and (4,2) are avoided. find N.
Answered by mr W last updated on 06/Apr/26

Commented by mr W last updated on 06/Apr/26

$${N}=\mathrm{45} \\ $$
Commented by Tinku Tara last updated on 06/Apr/26

$$\mathrm{Total}\:\mathrm{9}\:\mathrm{steps}\:\mathrm{needed}\:\mathrm{3U},\mathrm{6R}\:\mathrm{and}\: \\ $$$$\mathrm{total}\:\mathrm{possible}\:\mathrm{path}\:\mathrm{are}\:=\:\begin{pmatrix}{\mathrm{9}}\\{\mathrm{3}}\end{pmatrix}\:=\:\mathrm{84} \\ $$$$\mathrm{R}_{\mathrm{1}} =\left(\mathrm{2},\mathrm{1}\right)\rightarrow\left(\mathrm{2},\mathrm{2}\right) \\ $$$$\mathrm{R}_{\mathrm{2}} =\left(\mathrm{2},\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{3},\mathrm{2}\right) \\ $$$$\mathrm{R}_{\mathrm{3}} =\left(\mathrm{3},\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right) \\ $$$$\mathrm{From}\:\mathrm{84}\:\mathrm{we}\:\mathrm{need}\:\mathrm{to}\:\mathrm{subtract} \\ $$$$\mathrm{route}\:\mathrm{that}\:\mathrm{go}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{any}\:\mathrm{of}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1}} ,\:\mathrm{R}_{\mathrm{2}} ,\:\mathrm{R}_{\mathrm{3}} \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\left(\mathrm{0},\mathrm{0}\right)\rightarrow\left(\mathrm{2},\mathrm{1}\right)\rightarrow\mathrm{R}_{\mathrm{1}} \rightarrow\left(\mathrm{2},\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{6},\mathrm{3}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{3}×\mathrm{5}=\mathrm{15}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left({a}\right)\:\:\:\:\:\:\: \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{2}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\left(\mathrm{0},\mathrm{0}\right)\rightarrow\left(\mathrm{2},\mathrm{2}\right)\rightarrow\mathrm{R}_{\mathrm{2}} \rightarrow\left(\mathrm{3},\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{6},\mathrm{3}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{6}×\mathrm{4}=\mathrm{24}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left({b}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{3}} \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\left(\mathrm{0},\mathrm{0}\right)\rightarrow\left(\mathrm{3},\mathrm{2}\right)\rightarrow\mathrm{R}_{\mathrm{3}} \rightarrow\left(\mathrm{4},\mathrm{2}\right)\rightarrow\left(\mathrm{6},\mathrm{3}\right) \\ $$$$\:\:\:\:\:\:\:=\mathrm{10}×\mathrm{3}=\mathrm{30}\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\left({c}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1}} +\mathrm{R}_{\mathrm{2}} =\mathrm{3}×\mathrm{4}=\mathrm{12}\:\left({d}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{2}} +\mathrm{R}_{\mathrm{3}} =\mathrm{6}×\mathrm{3}=\mathrm{18}\:\left({e}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1}} +\mathrm{R}_{\mathrm{3}} =\mathrm{3}×\mathrm{1}×\mathrm{3}=\mathrm{9}\:\left({f}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{thru}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1}} +\mathrm{R}_{\mathrm{2}} +\mathrm{R}_{\mathrm{3}} =\mathrm{3}×\mathrm{3}=\mathrm{9}\:\left({g}\right) \\ $$$$\mathrm{path}\:\mathrm{covering}\:\mathrm{at}\:\mathrm{least}\:\mathrm{one}\:\mathrm{of}\:\mathrm{R}_{\mathrm{1},} \mathrm{R}_{\mathrm{2}} ,\mathrm{R}_{\mathrm{3}} \\ $$$${a}+{b}+{c}−{d}−{e}−{f}+{g} \\ $$$$=\mathrm{39} \\ $$$$\mathrm{Answer}:\:\mathrm{84}−\mathrm{39}=\mathrm{45} \\ $$$${n}\left({A}\cup{B}\cup{C}\right)\:{formula}\:{is}\:{used} \\ $$