場合の数

場合の 数 ― 「ぜんぶで 何通り?」を もれなく 数える

まず、身近な ところから

A・B・C の 3 人で リレーの 順番を 決める。何通り ある?
「A B C、A C B、B A C、…」と 書き出せば わかるけど、人数が ふえると 大変。
もれなく・重なりなく 数える コツを 学ぶのが この 単元です。

樹形図 ― 数えもれを ふせぐ 図

 1 番目   2 番目   3 番目
   A ──── B ──── C
     └─── C ──── B
   B ──── A ──── C
     └─── C ──── A
   C ──── A ──── B
     └─── B ──── A
                        → 6 通り

1 番目に 3 人の どれか(3 通り)、2 番目は のこり 2 人(2 通り)、3 番目は のこり 1 人(1 通り)。
3 × 2 × 1 = 6 通り。樹形図で 数えて、かけ算で たしかめる。

ならべ方 ― 順番を 区別する

れい 1: 4 人が 1 列に ならぶ 4 × 3 × 2 × 1 = 24 通り

れい 2: 1、2、3 の カードで 2 けたの 整数
十の位 3 通り × 一の位 2 通り(十の位で 使った カードは 使えない)= 6 個(12、13、21、23、31、32)

れい 3: 5 人から 委員長と 副委員長を 1 人ずつ
委員長 5 通り × 副委員長 4 通り = 20 通り
(A が 委員長・B が 副 と、B が 委員長・A が 副 は ちがう。役が ちがうので 順番を 区別する)

組み合わせ ― 順番を 区別しない

れい 4: 4 人から 2 人を 選ぶ(順番は 関係ない)
ならべ方なら 4 × 3 = 12 通り。でも {A, B} と {B, A} は 同じ 組。
どの 組も 2 回ずつ 数えているので 2 で わる: 12 ÷ 2 = 6 通り

 A─B  A─C  A─D
 B─C  B─D
 C─D          → 6 通り(表で 数えても 同じ)

れい 5: 5 種類の おかしから 3 種類 選ぶ
「3 種類 選ぶ」= 「選ばない 2 種類を 決める」と 同じ。5 × 4 ÷ 2 = 10 通り

表と 裏

れい 6: コインを 3 回 投げる
1 回ごとに 表・裏の 2 通り。2 × 2 × 2 = 8 通り

ならべ方 か 組み合わせ か

 順番・役が ちがえば 別 → ならべ方(かけるだけ)
   れい: 1 列に ならぶ、2 けたの 数、委員長と 副委員長
 順番は 関係ない      → 組み合わせ(かけてから 重なりで わる)
   れい: 2 人 選ぶ、3 種類 選ぶ

れんしゅう してみよう

  1. 5 人が 1 列に → 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120
  2. 1〜4 の カードで 2 けたの 整数 → 4 × 3 = 12
  3. 6 人から 2 人 選ぶ → 6 × 5 ÷ 2 = 15
  4. コインを 4 回 → 2 × 2 × 2 × 2 = 16
  5. 4 人から 委員長と 副委員長 → 4 × 3 = 12

よくある まちがい

れんしゅうの まえに

ならべ方、2 けたの 数、組み合わせ、コイン、委員の 選び方 が 20 問 出ます。こたえは 数字で。
まず「順番を 区別するか」を 決めてから 式を 立てよう。