高校数学 公式・解法ノート
差がつく

重複組合せ(○と|の並べ方)

着眼点「n 種類から重複を許して r 個取る」=「○ r 個と仕切り|(n-1) 本の並べ方」。

{}_{n}\mathrm{H}_{r}={}_{n+r-1}\mathrm{C}_{r}

x+y+z=r の0以上の整数解の個数も同じ形:○ r 個と|2本で {}_{r+2}\mathrm{C}_{2}。

例題
1
x+y+z=8 を満たす0以上の整数の組 (x,y,z) は何組か。
解答
○8個と|2本の並べ方なので {}_{10}\mathrm{C}_{2}=45。
答 45組
2
x+y+z=8 を満たす正の整数の組は何組か。
解答
x=X+1,\ y=Y+1,\ z=Z+1(X,Y,Z\ge0)とおくと X+Y+Z=5。
○5個と|2本で {}_{7}\mathrm{C}_{2}=21。
(別解:8個の○の間7か所から仕切り2か所を選ぶ {}_{7}\mathrm{C}_{2}=21)
答 21組
ポイント記号 \mathrm{H} は教科書によっては扱わない。答案では「○と|の並べ方」で説明すれば十分。
確認問題
1
4種類の果物から重複を許して6個選ぶ方法は?
答え
○6個と|3本で {}_{9}\mathrm{C}_{3}=84 通り

「場合の数と確率」の項目

  1. 和の法則・積の法則必須
  2. 順列 ₙPᵣ(隣接・非隣接・数字の並び)必須
  3. 組合せ ₙCᵣ(選ぶだけ・図形・最短経路)必須
  4. 組分け(区別あり/なし)差がつく
  5. 同じものを含む順列必須
  6. 円順列・じゅず順列差がつく
  7. 重複順列と部屋分け(空き部屋なし)差がつく
  8. 重複組合せ(○と|の並べ方)差がつく
  9. 確率の定義と「区別して数える」必須
  10. 余事象・「少なくとも」・最大値の確率必須
  11. 独立試行・反復試行の確率必須
  12. 条件付き確率と乗法定理必須
  13. 期待値必須
  14. 2状態の推移 pₙ₊₁=apₙ+b必須
  15. 3状態以上の推移(対称性で1本の漸化式に)差がつく
  16. 完全順列(全員が自分以外を受け取る)不要

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