場合の数(順列・組合せ)の練習問題と解き方
場合の数は「順番に意味があるか」「区別があるか」を見極めることが大切です。公式を当てはめる前に、何を数えているのかをはっきりさせましょう。
基礎・標準:高校1年・1学期/発展:高校3年・受験期
数学の問題ジェネレーター
順列と組合せ
委員長・副委員長のように順番(役割)に意味があるときは順列 、委員を選ぶだけのように順番に意味がないときは組合せ を使います。同じものを何回選んでもよいときは重複順列 です。
円順列・同じものを含む順列・最短経路
円順列: じゅず順列: 同じものを含む順列:
隣り合うものはひとまとめにし、隣り合わないものは先に他を並べて間に入れるのが定石です。碁盤の目の最短経路は、→ と ↑ の並べ方(同じものを含む順列)として数えられ、横 区画・縦 区画なら 通りです。
組分けと重複組合せ
6 人を 2 人ずつ A, B, C の部屋に分けると 通りですが、区別のない 3 組に分けるなら で割って 15 通りです。同じ人数の組に区別がないときは、その組の並べ方で割ります。
を満たす 0 以上の整数の組は、○ 個と仕切り | 2 本の並べ方に対応するので 組です。
例題(解き方つき)
大小 2 個のさいころを同時に投げるとき、目の差が 3 になる場合は何通りあるか。
ヒント
表をつくるか、条件を満たす組を書き出して数えます。
答え
解き方
(大, 小)の目の組を書き出すと
数えて
9 人を 3 人ずつの 3 つの組に分ける方法は何通りあるか。
ヒント
まず組に区別があるとして数え、同じ人数の組に区別がなければその並べ方の数で割ります。
答え
解き方
組に区別があるとすると
3 つの組は区別がないので で割って
を満たす 0 以上の整数の組 は何個あるか。
ヒント
○ と仕切り | の並べ方として考えます(重複組合せ)。
答え
解き方
○ 10 個と仕切り | 2 本の並べ方に対応するので
練習問題
6 個の数字 0, 1, 2, 3, 4, 5 から異なる 3 個を使ってできる3 桁の 5 の倍数は何個あるか。
ヒント
百の位に 0 は使えないことに注意します。条件のある位から先に決めます。
答え
解き方
一の位が 0 のとき
一の位が 5 のとき、百の位は 0 と 5 以外、十の位は残りから
合わせて
6 人を 3 つの部屋 A, B, C に 2 人ずつ入れる方法は何通りあるか。
ヒント
まず組に区別があるとして数え、同じ人数の組に区別がなければその並べ方の数で割ります。
答え
解き方
A に入る 2 人、B に入る 2 人を順に選ぶと、残りは C に決まるので
5 個の数字 0, 1, 2, 3, 4 から異なる 4 個を使ってできる 4 桁の整数のうち、3 の倍数は何個あるか。
ヒント
3 の倍数 各位の数の和が 3 の倍数。まず使う数字の組を決めます。
答え
解き方
各位の数の和が 3 の倍数になる 4 つの数字の組は
0 を含む組は 0 を千の位に置けないので 通り、含まない組は 通り。合わせて