和の法則と積の法則

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場合の数と確率

場合の数

ある事柄の起こり方が何通りかを求めることを

「場合の数を求める」という

数学におけるある事柄とは,具体的に

  • さいころを投げたときの目の出方
  • コインを投げたときの裏表の出方
  • 袋に入っている玉の取り出し方

などが挙げられる

場合の数を求めるポイント
「もれなく」かつ「だぶりなく(重複なく)」数える(計算する)こと

樹形図

場合の数を「もれなく」「だぶりなく」求める方法として,

まずは「樹形図」を学ぼう!

球技大会の予選は 5 試合のうち 3 勝すれば通過できる。
引き分けはなく,3 勝したらそれ以降の試合はないものとする。
1 試合目に勝利したとき,予選を通過するための勝敗の順は何通りか。

樹形図をかくと

求める場合の数は 6 通り

「もれなく」「だぶりなく」数えたいときは

「樹形図」が分かりやすいね!

和の法則

和の法則
2つの事柄に A (a 通り) と B (b 通り) に重複がないとき
A または B の起こる場合の数は,a+b 通り
3つ以上の事柄についても同様

和の法則は簡単に言うと

「重複していないなら足せる」という法則だよ!

大小2個のさいころを投げるとき,目の和が
5 の倍数になる目の出方は何通りか。

目の和が 5 の倍数になるのは
目の和が 5 または 10 のときである

[1] 目の和が 5 のとき

  (14)(23)(32)(41) の 4 通り

[2] 目の和が 10 のとき

  (46)(55)(64) の 3 通り

[1] と [2] の起こり方に重複はないので

  4+3=7 (通り) 

※さいころの目の出方を () と表している

「同時に起こらない」ことは「足す」

積の法則

積の法則
事柄 Aa 通りのどの場合に対しても事柄 Bb 通りあれば,
A が起こり,B が起こる場合は a×b 通り
3つ以上の事柄についても同様

「積の法則」を理解するには「樹形図」が効果的だよ!

あるお店のランチセットは,①②のそれぞれから1品ずつ選ぶことができる。
全部で何通り種類のセットができるか。
①ライスかパン
②唐揚げかハンバーグかトンカツ

樹形図で表すと

①の選び方 2 通りのそれぞれに対して,

②の選び方が 3 通りあるから

2×3=6 (通り)

「樹形図」をかくと「積の法則」が理解しやすいね!

3つ以上の事柄に対しても「積の法則」は使えるよ!

あるお店のランチセットは,①②③のそれぞれから1品ずつ選ぶことができる。
全部で何通り種類のセットができるか。
①ライスかパン
②味噌汁かコーンポタージュ
③唐揚げかハンバーグかトンカツ

樹形図で表すと

①の選び方 2 通りのそれぞれに対して,

②の選び方は 2 通りで 2×2 (通り)

①,②の選び方 2×2 通りのそれぞれに対して,

③の選び方は 3 通りなので,

2×2×3=12 (通り)

「樹形図」を考えれば,

「積の法則」が使える理由も納得!

まとめ

● 場合の数を求めるポイント

 「もれなく」かつ「だぶりなく(重複なく)」数える(計算する)こと

 樹形図を作ると考えやすい

● 和の法則

 2つの事柄に A (a 通り) と B (b 通り) に重複がないとき
 A または B の起こる場合の数は,a+b 通り
 3つ以上の事柄についても同様

● 積の法則(樹形図を考えることが大切)

 事柄 Aa 通りのどの場合に対しても事柄 Bb 通りあれば,

 A が起こり,B が起こる場合は a×b 通り

 3つ以上の事柄についても同様

問題

大小2個のさいころを投げるとき,次の場合の数を求めよ。
(1) 2個のさいころの目の出方
(2) 目の和が 4 の倍数
(3) 大きいさいころは偶数,小さいさいころは 3 の倍数

(1) 2個のさいころの目の出方

大のさいころの目の出方は 6 通り
その出方それぞれに対して小さいさいころの目の出方は 6 通り
積の法則より 6×6=36 (通り)

(2) 目の和が 4 の倍数

目の和が 4 の倍数になるのは
目の和が 4 または 8 または 12 のときである

[1] 目の和が 4 のとき

  (13)(22)(31) の 3 通り

[2] 目の和が 8 のとき

  (26)(35)(44)(53)(62) の 5 通り

[3] 目の和が 12 のとき

  (66)

[1] と [2] と [3] の起こり方に重複はないので
和の法則より 3+5+1=9 (通り) 

※さいころの目の出方を () と表している

(3) 大きいさいころは偶数,小さいさいころは 3 の倍数

大のさいころの目の出方は,2463 通り
その出方それぞれに対して小さいさいころの目の出方は,362 通り
積の法則より 3×2=6 (通り)

「和の法則」と「積の法則」を使い分けられるようにしよう!

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