未開始9

場合の数と数え上げ

和・積の法則を土台に、順列と組合せを「順序を区別するか」で使い分けます。

この教材でできるようになること

  • 「どちらか」と「続けて行う」を見分け、和・積の法則を使える

  • 順序を区別する順列と、区別しない組合せを使い分けられる

  • 重複や数え漏れを防ぐため、数え方を段階に分けられる

1

「足す」か「かける」かを決める

場面

法則

重ならない選択肢のどちらかを選ぶ

和の法則

赤3本または青2本から1本なら 3+2=53+2=5 通り

選択を続けて行う

積の法則

上着3着とズボン2本なら 3×2=63\times2=6 通り

2

順序を区別するかで公式を選ぶ

nn 個から異なる rr 個を選んで並べる順列は

nPr=n!(nr)!{}_nP_r=\frac{n!}{(n-r)!}

nn 個から rr 個を選ぶだけで、順序を区別しない組合せは

nCr=n!r!(nr)!{}_nC_r=\frac{n!}{r!(n-r)!}

「AさんとBさんを選ぶ」と「BさんとAさんを選ぶ」を同じ1通りとみなすなら組合せです。

問い方

順序

選ぶ式

nn 人から委員長と副委員長を決める

区別する

順列 nP2{}_nP_2

nn 人から委員を2人選ぶ

区別しない

組合せ nC2{}_nC_2

3

例題:役割があるかを確認する

  1. 1

    5人から委員長と副委員長を1人ずつ選びます。役割が違うので順序を区別します。

    5P2=5×4=20{}_5P_2=5\times4=20

  2. 2

    同じ5人から委員を2人選ぶだけなら順序を区別しません。

    5C2=5×42×1=10{}_5C_2=\frac{5\times4}{2\times1}=10

  3. 3

    順列で数えた20通りでは、同じ2人の組を並べ方の 2!2! 通りずつ数えています。そのため 20÷2!=1020\div2!=10 通りになります。

4

選んで並べる場合を数える

異なる6冊の本から2冊を選び、左から順に並べます。全部で何通りあるか入力してください。

6冊から2冊を選び、左から順に並べる6\text{冊から2冊を選び、左から順に並べる}

使う式
5

条件を1つ変えて、前の数え上げを再利用する

前問では6冊から2冊を選んで左右に並べ、6P2=30{}_6P_2=30 通りでした。条件を「2冊を選ぶだけ」に変えます。同じ2冊の左右2通りを同一視して答えてください。

6C2=6P22!=302{}_6C_2=\frac{{}_6P_2}{2!}=\frac{30}{2}

6

数え上げのまとめ

  • 重ならない場合分けの「どちらか」は足し、段階を続けるときはかける

  • 選んで並べるなら順列 nPr{}_nP_r を使う

  • 選ぶだけで順序を区別しないなら組合せ nCr{}_nC_r を使う

  • 数える前に、同じ結果を重複して数えていないか確認する

仕上げ

確認問題

確認問題に合格するとこの単元を完了します。

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