同じものを含む順列

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場合の数と確率
$a$ が4個,$b$ が3個,$c$ が2個の全部で9個を1列に並べる

9個を並べるから $9!$ になるのかな?

$9!$ では間違いになるよ!

順列から復習しよう!

順列

$n!$ がどういうときに使えるか確認しよう!

$n!$ … 異なる $n$ 個すべてを並べる順列の総数

9つの文字 $a~i$ をすべて1列に並べる

異なる9個すべてを並べる順列なので $9!$

$a$ が4個,$b$ が3個,$c$ が2個の全部で9個を1列に並べる

同じものが含まれているので $9!$ はダメ

 

なんで同じものを含むと $9!$ ではダメなんだろう?

同じものが含まれるか含まれないかで順列の総数が変わるよ!

順列の復習はこれ↓

順列
順列の基本!「nPr」と「n!」の使い方をマスターしよう!

同じ文字を含む順列の考え方

同じ文字を含む順列は組合せ $_nc_r$ を用いたら解けるよ! 

$_nC_r$ を使った解き方

$a$ が4個,$b$ が3個,$c$ が2個の全部で9個を1列に並べる

①9個の場所を用意する

②9個の場所から $a$ を置く場所を4個を選ぶ
 →同じものの並び方は1通りなので選ぶだけでよい

 9個から4個選ぶので $_9C_4$ 通り

③残り5個の場所から $b$ を置く場所を3個選ぶ
 →同じものの並び方は1通りなので選ぶだけでよい

 5個から3個選ぶので $_5C_3$ 通り

④残り2個の場所から $c$ を置く場所を2個選ぶ
 →同じものの並び方は1通りなので選ぶだけでよい

 2個から2個選ぶので $_2C_2$ 通り

積の法則より $_9C_4 × _5C_3 × _2C_2$ 

順列なのに組合せの $_nC_r$ を使うことが意外だね!

$!$ を使った解き方

$_9C_4 × _5C_3 × _2C_2$ を式変形すると,

順列の「$!$」 を使った式で表すこともできるよ!

$_9C_4 × _5C_3 × _2C_2$

$\displaystyle{=\frac{9・8・7・6}{4・3・2・1}×\frac{5・4・3}{3・2・1}×\frac{2・1}{2・1}}$

$\displaystyle{=\frac{9・8・7・6・5・4・3・2・1}{(4・3・2・1)(3・2・1)(2・1)}}$

$\displaystyle{=\frac{9!}{4!3!2!}}$

「$!$」を使っても計算できるね!

同じものを含む順列の総数

同じものを含む順列の総数
$a$ が $p$ 個,$b$ が$q$ 個,$c$ が $r$ 個(全部で $n$ 個)
あるとき,それらを1列で並べる順列の総数は
 $\displaystyle{\frac{n!}{p!q!r!}}$  ($n=p+q+r$)

まとめ

● 同じものを含む順列

 $_nC_r$ を使って解くこともできる

問題

次の順列の総数を求めよ
(1) $1$ を3個,$2$ を2個,$3$ を2個すべてを並べる
(2) 6文字 $BANANA$ をすべて使った文字列

(1) $1$ を3個,$2$ を2個,$3$ を2個すべてを並べる

$=210$ (通り)

 

(2) 6文字 $BANANA$ をすべて使った文字列

$=60$ (通り)

順列に同じものが含まれている場合は,しっかり解けるようにしよう!

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