「組合せ」の質問と回答

1
C(組合せ)とP(順列)の使い分けがつかめていません・・・
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2
男子六人、女子五人の中から、男子三人、女子三人の委員を選ぶ方法は何通りあるか
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3
nCk = (n-1Ck) + (n-1Ck-1) は、何故このようになるのか分かりません。
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4
8人でトーナメントを行う時、異なる組み合わせは何通りあるか?
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5
“重複組合せ”が分かりません。 何が分からないのか? と聞かれても、どう質問したらいいのか・・・。
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6
8人の選挙人が3人の候補者に投票するとき、無記名投票すると、票の分かれ方は何通りあるか?
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7
10円硬貨2枚、50円硬貨3枚、100円硬貨4枚がある。これらの一部または全部でちょうど支払うことのできる金額は何通りあるか。
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順列      確率     質問と回答TOPへ

順列と組合せの違い
さん    [Profile 秘密に住む高校1年生の女性の方] 投稿日2002/9/16(月)10:32

またまたやってきました・・・すみません。

未だCとPの使い分けがつかめていません・・・
すみませんが教えてください・

Viperさん  [Profile 東京都に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/16(月)12:08

CとPの違いですが,これは「順列」を数えるときに用いるのがP,「組み合わせ」を数えるときに用いるのがCというのは大丈夫ですか?

たとえば,
1〜5の5つの数字で3桁の整数は何通りできますか?
と聞かれたら,123と132は別のものですから,取り出す順番を考える,あるいは取り出した後並べる順番を考える必要があります.この場合にはPを用いますね.

5種類のケーキの中から同じ種類が重複しないように3種類買う買い方は何通り?
という問題であれば,ケーキを買う順番は関係ないですよね.
ショートケーキ・チーズケーキ・チョコレートケーキの順で箱に入れようと
チーズケーキ・チョコレートケーキ・ショートケーキの順で箱に入れようと
同じことです.この場合にはCを用います.

上の解答はCを用いていますが,(この(1)ではあまり意味はないんですが)
これも表の出るのが何回目になるのかを選んでいるからです.
もっといっぱいコインを投げているとして,
1回目と2回目と5回目が表
と言っても
1回目と5回目と2回目が表
と言っても表している状況は同じですよね.

さん  [Profile 秘密に住む高校1年生の女性の方] 投稿日:2002/9/16(月)18:29

すごく分かりやすいご説明有り難うございました!!
CとPの違いがわかりました★
ホントに感謝しています。

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積の法則
柑橘系さん    [Profile 銀河系に住む方] 投稿日2002/9/24(火)00:16

初めまして。
問題を解いていてふと、疑問に思い受験生として質問する事柄ではありませんが、気になってしまうので教えて下さい。
組み合わせの問題で(Combinationのことで)方法が何通りあるかを求めるときに、

例えば「男子六人、女子五人の中から、男子三人、女子三人の委員を選ぶ方法は何通りあるか」と、

聞かれた場合、
6C3×5C3=6・5・4/3・2・1×5・4・3/3・2・1=20・10=200(通り)

となりますがなぜ、Combinationどうしは積(かける)なのでしょう。
それぞれの組み合わせを表しているので和を出せば良いのではないのでしょうか?
愚問ですが宜しく御願いします。。。


Viperさん  [Profile 東京都に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/24(火)01:02

場合の数の最も根本的なところですね.
決して悪い質問では無いと思います.

まずはもっと数の小さい具体例で考えてみましょう.
男子3人(A,B,Cとする),女子2人(X,Yとする)から1人ずつ選んでカップルを作る場合の数を考えてみます.

まず,男子の方から選びましょう.ここで,この選び方が3通りですね.
女子の選び方は2通りですね.
で,ここで,3かける2=6通りとするのが正しいわけです.

これは,最初に
A君を選んだ場合に,相手として,Xさん,Yさんの2通りの選び方がある
B君を選んだ場合に,相手として,Xさん,Yさんの2通りの選び方がある
C君を選んだ場合に,相手として,Xさん,Yさんの2通りの選び方がある
ということで,3かける2=6通りとするわけです.

柑橘系さんが例に挙げた問題でも,
どのような男子3人を選んだとしても,女子の選び方は10通りとなります.
だから,全ての男子の選び方20通りについて女子の選び方が10通りずつあるので,かけ算になるわけです.

どうですか?

柑橘系さん  [Profile 銀河系に住む方] 投稿日:2002/9/24(火)20:45

なるほど!!!!!!考えてみればそうですね!!!!!有り難うございます!!

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nCk=(n-1Ck)+(n-1Ck-1)
分からぬなら聞いてしまえ、数学さん    [Profile 近畿地方に住む浪人生の男性の方] 投稿日2002/9/23(月)22:50

今回は「青チャートT・A」の例題282の(2)についてです。
問題や解答と直接関係ないのですが、途中の式で分からない所があります。

nCk=(n-1Ck)+(n-1Ck-1)
という部分です。
なぜ、このようになるのか分かりません。式の表記の仕方が分からなかったのでこのように書きました。よろしくお願いします。


水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 大阪府に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/24(火)00:12

水野%助っ人です。

この式の意味は、純粋に式の上で考えていただいても結構ですが、公式のように使
う場面もありますので、次のような実例で考えていただけると分かりやすいと思い
ます。

=====
たとえばサッカーでベンチ入りしている22人から11人を選ぶとき、チームの
1人(主将)が、「よし、俺と・・・」と選び始めれば、その選び方は主将以外の
21人から、主将以外の出場選手10人を選ぶ選び方になり、

*** 21C10通り

になります。が、主将が出られないときは、主将は自分以外の21人から出場する
11人を選ばなくてはなりませんから、

*** 21C11通り

となるはずです。

でも、普通は、出場選手を選ぶのは監督ですね。監督は、主将も他の選手も区別せ
ず、純粋に22人の中から11人を選ぶはずです。その中に、主将が入った組み合
わせも、入らない組み合わせも、両方がもれなく含まれています。・・・というこ
とで、

*** 22C11=21C11+21C10

が成り立ちます。これを一般化すると、教科書にあるような公式が出てきますね。

・・・分かりましたか??


解決しました 投稿者:分からぬなら聞いてしまえ、数学さん  [Profile 近畿地方に住む浪人生の男性の方] 投稿日:2002/9/24(火)23:02

これは覚えておく公式だったんですね。
それにしてもなんて分かり易い説明だ…。
あんなに悩んだのに…。

水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 大阪府に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/25(水)01:42

水野です。

順列・組み合わせ関連で、nやk(一般の数)を扱ったものは、それ自体、理解し
づらくて当然です。
# たとえば「さいころを3n回ふる。・・・」で始まるような問題は、国公立の
# 2次試験で出たりしますが、たいてい難しいです。

!やC関連の公式には理解しづらいものが多いのですが、実際に数をあてはめた
り、意味を考えたりして、そっちから理解するよう、常に心掛けてください。ただ
し、自分で勝手に公式を作らないように。

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8人トーナメントの組合せ
アンパンマン!!さん    [Profile 田舎に住む浪人生の方] 投稿日2002/7/15(月)12:26

8人でトーナメントを行う時、異なる組み合わせは何通りあるか?

が解りません。。。。。。


水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/7/15(月)22:43

水野%助っ人です。

普通にトーナメント表を書き、入る場所を左から順に1,2,3,・・・,8とし
てみると、AからHの8人をそれぞれの場所に入れる入れ方は8!通りですね。
・・・でも、異なる「組み合わせ」というふうに考えると、問題があることに気づ
きます。「組み合わせ」ですから、誰と誰が同じブロックに入っているかどうか、
そういう部分だけに注目しなければならないはず。たとえば、AとBが1と2に
入っている表と、2と1に入っている表。これらは、AとBがいつ対戦するかだけ
に注目すると同じものですから・・・。

1:1〜8の場所をすべて区別して考えると、並べ方は8!通り。
2:これらのうち、1と2を入れ替えたもの、3と4を入れ替えたもの、5と6、
_7と8を入れ替えたものはすべて同じとみなすから、2×2×2×2で割る。
3:また、左半分に着目して、12全体と34全体を入れ替えたもの、56全体と
_78全体を入れ替えたものも同じとみなすから、さらに2×2で割る。
4:最後に、左半分(1234)と右半分(5678)全体を入れ替えたものも同
_じとみなすから、さらに2で割る。

よって、求める場合の数は 8!÷2^7=・・・=315(通り) になります。
合ってますかね??

# 順列と組み合わせの関係の導入のところや、「6人と3人ずつ2組に分ける方
# 法は何通りあるか?」などの問題で、「いくつかを同じものとみなす」という
# 重要な考え方が出てきました。そのあたりを含めて、復習しておいて下さい。

水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/7/15(月)22:50

フォロー。別解です。

「同じものとみなして割り算」というのが本能的に受け入れられない場合は、この
ように考えても出来るのですが、ちょっと難しいと思います。

1:8人のうち1人を固定して考えると、まずこの人と初戦で当たる人の選び方
_が7通り。
2:同じブロックの反対側、つまり、準決勝でこの人と対戦する可能性のある2人
_の選び方が、6C2通り。
3:反対側のブロックに残った4人を2人ずつ2組に分ける方法は、やはりそのう
_ち1人を固定し、その人と初戦で対戦する1人の選び方を考え、3通り。

求める場合の数は、最初の解き方と同じく 7×15×3=315(通り) です。


アンパンマン!!さん  [Profile 田舎に住む浪人生の方] 投稿日:2002/7/16(火)00:58

とってもよく解りましたぁ★確立は何だかあいまいな感じがおもしろいんですけど、とっても難しいですぅぅ。。。。いっつも解答読んで、あぁ、そうかぁ。。。ってなってしまいますぅ><
 問題集の解答の@は、(8C2×6C2×4C2×2C2/4!)×3 ってなってるんですけど、8人を2人ずつ4組に分けるから4!で割ってるのはわかるんですけど、掛ける3は何を意味してるんでしょうか?もし、1つのブロックで考えると4人の組み合わせは3通り(水野先生のフォローの3のように)で、そしたら、2ブロックあるから、もう一回3掛けるんじゃないんですかぁ?でもそうすると、答えおかしいし。。。やっぱ、まだ、理解してませんねぇぇ。。。。。

水野 健太郎さん の ホームページ  [Profile 近畿地方に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/7/16(火)20:10

×3の意味:

4組のうち、ある人のいる組と同じブロックに入る、別の1組の選び方・・・なん
ですが、最初の部分を「8人を2人ずつ4組に分ける」と考えて丁寧に書くなら、
次のこちらも「4組を2組ずつ2ブロックに分ける」として

*** ・・・×(4C2÷2)=・・・×3

と書いて欲しかった気もしますね。私の回答で言えば、本解と別解の考え方が混
じってしまっています。でも、これで分かったと思いますが。


アンパンマン!さん  投稿日:2002/7/17(水)14:09

よくわかりました★感謝感激です★★★

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重複組み合わせ
****さん    [Profile 埼玉県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日2002/8/14(水)01:48

分かりません。
何が分からないのか?
と聞かれても、どう質問したらいいのか・・・。

なんというか重複しながら組み合わせるというイメージが沸きません・・・。
抽象的で申し訳ありません。

新矢  [Profile M78星雲に住む秘密の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)02:17

お名前は記号は避けてくださいませんか。
****さん、はじめまして。は、ちょっと変な感触なもので。

確かに、『重複組合せ』という言葉だけでは、何をいっているのか解らないと思います。

参考書などで、『重複組合せ』の問題を探してみて、どんな問題を指すのかを知るということも大切だと思います。

『重複組合せ』の典型題としては、

(例1)イチゴ、チョコ、モンブランの3種のケーキから、7個買う組合わせ?

  イチゴ2個、チョコ4個、モンブラン1個
  イチゴ3個、チョコ1個、モンブラン3個
  のように、イチゴが重複しても、チョコが重複しても、モンブランが重複して  も良いということで、『重複』です。選ぶだけで、一列に並べたり、食べる順  番まで考えるわけではありませんから、『組み合わせ』です。

 イチゴをx個、チョコをy個、モンブランをz個とすると、
 x+y+z=7 という式が成り立ちます。

(例2)区別のつかない、みかん8個を4人で分ける。

 これも重複組合せの問題ですが、いったい何が重複しているか解り難いです ね。そこで、3人をA君、B君、C君、D君として、
A君がx個、B君y個、C君z個、D君w個 とすると、
 x+y+z+w=8 という式が成り立ちます。

このような、x+y+z+…+w=n の形の式が成り立つ問題は、
重複組合せで解きます。
何が重複するか?と考えると反って頭が混乱しますから、
『重複組合せ nHr』は、x+y+z+…+w=n の形の問題を解く公式 nHr の名前だとでも、思って構わないと思います。

(注)先の例1は、必ず1個は買うのか、買わないものがあってもいいのかによって、
例2は、必ず1人1個は貰うのか、貰わない人がいてもいいのかで、答えが変わってきます。

ということで、参考書等で、“重複組合せ”の問題を探してみて下さい。


hohoさん  [Profile 埼玉県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)13:14

名前変えました。
ご返信有難うございます。

結局重複というのは例えば例1の場合、7個以内ならイチゴは何回取ってもよいということになるんですよね?
でも単なる組み合わせとの違いもよく分からないのですが・・・。
ちなみに参考書の問題は見ました、けど、まだいまいちです・・。


新矢  [Profile M78星雲に住む秘密の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)20:36

>ちなみに参考書の問題は見ました、けど、まだいまいちです・・。

「順列・組み合わせ・確率」に王道(最小努力で最大結果を得られる勉強法)
はないと思います。そんなのがあれば、是非お聞きしたいです。
この単元は質より量だと思います。
解らないなりにも、問題をこなしていくうちに、何か見えてくるものです。
頑張ってください。

hohoさん  [Profile 埼玉県に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)21:12

そ、そうですか。
分かりました。

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重複組合せ
KOUTAさん    [Profile 高校3年生の男性の方] 投稿日2002/8/13(火)21:27

はじめまして。よくわからないことがあるのでお願いします。

8人の選挙人が3人の候補者に投票するとき、無記名投票すると、票の分かれ方は何通りあるか?

という問題なんですが、しきりをいれるという考え方で解くとき、どうして10C2なんですか?9C2ではないんですか?
教えて。ください

新矢  [Profile M78星雲に住む秘密の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)01:42

KOUTAさん、はじめまして。

KOUTAさんは、どうして 9C2 であると考えられたのですか?
特に確率の問題では、何故その考え方が間違っているのか、を納得することが大切ですので、次回からはそのあたりの、自分の考え方も書き込んでくれると、回答しやすいです。

>しきりをいれるという考え方

○|○○○○|○○○
のような絵で考えるということですね。
上の絵なら、候補者をA、B、Cとしたたき。
Aが1票、Bが4票、Cが3票だと解釈しよう、ということです。

○○○○○○○||○
なら、Aが7票、Bが0票、Cが1票ということですね。
結局、○が8個、|が2個、計10個の順列ですから、10C2 となります。

選挙人が9人で、候補者が4人なら、
○|○○|○○○○○|○
のように、しきり|は候補者数-1本ですから、
○9個、|3個、計12個の順列で、12C3 となります

KOUTAさん  [Profile 中部地方に住む高校3年生の男性の方] 投稿日:2002/8/14(水)09:41

ありがとうございました。
仕切りを入れるところを○と○の間だけで考えてました。
だから9C2になっていたんだと思います。

これからも困ったときにお願いします。

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支払える金額
希海さん    [Profile 中国地方に住む高校1年生の女性の方] 投稿日2002/9/24(火)19:55

10円硬貨2枚、50円硬貨3枚、100円硬貨4枚がある。これらの一部または全部でちょうど支払うことのできる金額は何通りあるか。

50円3枚、100円4枚で樹形図を書いてまず20通りでてきて重複してるぶんを消していきました。すると12通りあって、積の法則で12X3(10円硬貨で0,10,20の3通り)=36になりました。後は、0の場合が含まれるから36−1=35(通り)という答えがでてきました。
 
ですが・・
金額が大きくなると樹形図を書いているわけにはいきませんよね・・。重複してるぶんを何とか計算式で求めることはできませんか?

Viperさん  [Profile 東京都に住む20代の男性の方] 投稿日:2002/9/24(火)20:39

場合の数の問題というのは何でも計算式だけで解決できるというわけではありません.

ただ,この問題に関してはできますけどね.
ポイントは100円硬貨4枚を50円8枚と交換しても変わらないということです.
50円3枚と100円4枚でも50円8枚でも変わりませんね.これで,
10円2枚と50円11枚にすれば,
3かける12-1=35通りでおしまいです.

100円硬貨4枚を50円8枚の違いは,下2桁が50である金額を払えるか払えないかというところだけですよね.だから,50円が1枚でもあれば,あとは100円も50円も違わないわけです.同様に10円が4枚以上あれば,50円でも10円でも同じです.
お金の場合2000円札を除けば,となりの単位と約数倍数の関係にあるので,すべてこの理屈が使えるのです.
だから,ある金額の下の単位を見て,併せられるなら併せてしまい,併せられなければ希海さんが10円を扱ったときと同じように別にして考えればよいのです.
つまり

1円が3枚,5円が1枚,10円が6枚,50円が3枚,100円が1枚,500円が2枚,1000円が3枚,5000円が2枚

のような問題では,
まず,1円が3枚しかないので,4円に満たないことから1円は別にします
5円は1枚で,10円が6枚ですが,これは5円があるので,5円13枚に置き換えられます.
とすると,9枚以上の5円があることになるので,50円との区別も不要で,5円を43枚とします.5円が19枚以上あるので,100円との区別も不要ですから,100円も置き換えて,5円を63枚とします.
とすると,5円が99枚には足りないので,500円玉とまとめることはできませんから,
5円はここで,別れることになります.
次に500円は1枚以上あるので,1000円は500円と置き換えてよく,500円は8枚と考えられます.これは9枚に満たないので,ここで500円は分けます.

結局,
1円が3枚,5円が63枚,500円が8枚,5000円が2枚なので,0円を除けば,
4*64*9*3−1 通りの金額が支払えることになります.

1つ下の単位が上の単位の直前まで集まれば,上の単位と下の単位の機能の差はないので,下にまとめてよく,上の単位の直前に満たなければ,互いに干渉し合わないので別に考えればよい
という風にまとめられます.

ちなみに2000円札を含む問題でも,それを1000円以下とまとめることができれば,
(すなわち1000円が1枚以上ある,あるいは500円が3枚以上ある,あるいは100円が19枚以上ある,あるいは・・・・・・の場合)同じように考えることができます.

希海さん  [Profile 中国地方に住む高校1年生の女性の方] 投稿日:2002/9/24(火)21:04

ありがとうございます!よくわかりましたっ。もう少しじっくり読んではっきり理解できるように頑張ります★

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順列     確率

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