高校数学 公式・解法ノート
差がつく

組分け(区別あり/なし)

着眼点同じ人数の組が k 個あり、組に名前がないなら k! で割る。名前(部屋A・Bなど)があれば割らない。

まず組に名前があるとして順に選ぶ({}_{n}\mathrm{C}_{a}\times{}_{n-a}\mathrm{C}_{b}\times\cdots)。そのあと、人数が同じで区別のない組の入れ替えの分 k! で割る。

例題
1
6人を2人ずつA,B,Cの3部屋に分ける方法と、2人ずつ3組に分ける方法はそれぞれ何通りか。
解答
部屋あり:{}_{6}\mathrm{C}_{2}\times{}_{4}\mathrm{C}_{2}\times{}_{2}\mathrm{C}_{2}=15\times6\times1=90 通り。
組に区別なし:同じ人数の組が3つなので 90\div3!=15 通り。
答 90通り、15通り
2
9人を (1) 4人・3人・2人の3組 (2) 3人ずつの3組 に分ける方法は何通りか。
解答
(1) 人数がすべて異なるので組は自然に区別される。{}_{9}\mathrm{C}_{4}\times{}_{5}\mathrm{C}_{3}=126\times10=1260 通り。
(2) {}_{9}\mathrm{C}_{3}\times{}_{6}\mathrm{C}_{3}=84\times20=1680 を 3! で割り 280 通り。
答 (1) 1260通り (2) 280通り
注意「4人・4人・2人」なら割るのは 2!(同じ人数の組が2つ)。全部を 3! で割るミスに注意。

「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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