場合の数①樹形図を使うパターン

場合の数②表を使うパターン

場合の数③順列の公式:A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算

場合の数④組み合わせの公式:A個からB個選んで組み合わせる→①順列を計算②①をB個の並べ替え数で割る

場合の数⑤整数の数字作りのパターンは「0」に注意

場合の数⑥道順(最短経路問題)はこのテクニックで解ける!

場合の数⑦図形は「組み合わせ」の問題!

「順列」は「並べ方」の事と考えてください。

樹形図を書く問題を公式で解くというイメージです。

樹形図を書くと数が多すぎる場合などに「順列」を使うと便利です。

【樹形図+公式=順列】という感じでしょうか?

順列の公式

問題)A,B,C,D,Eの5人から3人を選んで並べる方法は何通り?

A個の異なるものから、異なるB個を選んで並べる順列の公式

●A×(A-1)×(A-2)×・・・・(A-B+1)通り●

(難しいので…以下でもOK)

【A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算をする】

慣れないと「意味分からんわ!」ですね。そうでしょうそうでしょう。

樹形図書くわ!それで良いんですが、数が多くなると全部書くと大変です。

ですので、【樹形図+公式=順列】で省略しつつやりましょう。

Aから並ぶ例が、Bが2番目だと3通りで、Cが2番目でも3通り、なので、

3×4(B,C,D,Eが2番目)=12通り。

12通りがA,B,C,D,E5通りあるので、12×5=60

というのが考え方です。

ただし、この種の問題は公式が使えます。

A個の異なるものから、異なるB個を選んで並べる順列の公式

●A×(A-1)×(A-2)×・・・・(A-B+1)通り●

(難しいので…以下でもOK)

【A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算をする】

「5人の異なるものから、異なる3人を選んで並べる」わけですよね?

●5×(5-1)×(5-2)=60●

または、

●5×(5-1)×(5-3+1)=60●

一本だけ樹形図を書いて後は公式で計算できます。

A個の異なるものから、異なるB個を選んで並べる順列の公式

●A×(A-1)×(A-2)×・・・・(A-B+1)通り●

(難しいので…以下でもOK)

【A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算をする】

この公式が成り立つのは、樹形図が一つずつ減りながら枝分かれしていくからです。

仕組みが分かれば納得もしやすいのでは?

異なる 5 人から 3 人を選んで並べる方法は 60通り です。

数式(公式)で書くと 5 × 4 × 3 = 60 となりますが、

「なぜそうなるのか」を視覚的なイメージとストーリーで考えると、

とてもスッキリ理解できます。

5人(A, B, C, D, E)を「金メダル」「銀メダル」「銅メダル」

の3つのイスに座らせる場面を想像してみてください。

1 まず【金メダル】のイスを決める

    • A, B, C, D, E の 5人全員にチャンスがあります。

選べる人数:5通り

2 次に【銀メダル】のイスを決める

  • 金メダルに1人座ったので、残っているのは 4人 です。

  • 選べる人数:4通り

3 最後に【銅メダル】のイスを決める

    • 金と銀に2人座ったので、残っているのは 3人 です。

    • 選べる人数:3通り

枝分かれ(樹形図)のように、「金メダルの5通り」のそれぞれに対して

「銀メダルの4通り」があり、さらにそのそれぞれに「銅メダルの3通り」

があるので、すべて掛け合わせて算定します。

5通り×4通り×3通り= 60通り

【順列(並べ方)の問題】

問題1 赤、青、黄、緑の4色のカードが1枚ずつあります。この中から

2枚を選んで横一列に並べるとき、カードの並べ方は全部で何通りありますか。

問題2 1、2、3、4 の数字が書かれたカードが1枚ずつあります。

この中から3枚を選んで、3けたの数字をつくります。数字のつくり方は全部で何通りありますか。

問題3 A君、B君、C君、D君の4人で、100mリレーの「第1走者(アンカーではない最初の走者)」と

「第2走者」を決めます。決め方は全部で何通りありますか。

問題4 5人の生徒(A, B, C, D, E)の中から、委員長、副委員長、書記の3つの係を1人ずつ選びます。

選び方は全部で何通りありますか。

問題5 赤、白、青、黄、緑の5色の旗があります。この中から3色を選んで上から順番に並べ、

信号フラッグを作ります。色の並べ方は全部で何通りありますか。

【答えと解き方】

問題1の答え:12通り

  • 解き方: 1枚目の並べ方が4通り、2枚目の並べ方が(1枚目を引いた)3通りです。

    • 式:4 × 3 = 12(通り)

問題2の答え:24通り

  • 解き方: 百の位が4通り、十の位が3通り、一の位が2通りです。

    • 式:4 × 3 × 2 = 24(通り)

問題3の答え:12通り

  • 解き方: 第1走者の選び方が4通り、第2走者の選び方が3通りです。

    • 式:4 × 3 = 12(通り)

問題4の答え:60通り

  • 解き方: 委員長が5通り、副委員長が4通り、書記が3通りです。

    • 式:5 × 4 × 3 = 60(通り)

問題5の答え:60通り

  • 解き方: 一番上の色が5通り、真ん中の色が4通り、一番下の色が3通りです。

    • 式:5 × 4 × 3 = 60(通り)

場合の数:順列の公式の中学入試問題等

問題)日本大学第二中学

6人の中から委員長、副委員長、書記の3役をそれぞれ一人ずつ決めます。

ただし、副委員長と書記は1人で両方やっても良いものとします。この時、

3役の決め方は何通りありますか?

一箇所だけひねってありますね。ただ、2つの順列を作れれば大丈夫かと。

①6人から3人を選ぶ順列(左側、6×5×4=120)

②副委員長と書記を同じ人がやる場合の順列(右側、6×5=30)

120+30=150

答え)150通り

問題)昭和学院秀英中学

国語A、国語B、算数、理科、社会の5冊の本を並べます。次の

ような並べ方は何通りありますか?

(1)全ての並べ方

(2)国語Aと国語Bが隣り合う並べ方

(3)国語Aと国語Bが隣り合わない並べ方

(1)全ての並べ方

5個の物を5個並べるわけなので、

【A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算をする】

5×4×3×2×1=120

答え)(1)120通り

(2)国語Aと国語Bが隣り合う並べ方

【隣り合う】という事はくっついているので2冊で一冊と考えられます。

4個のものを4通りに並べるのと同じなので、4×3×2×1=24

ただし、国語Aと国語Bは並べ方が2通りあるので、24×2=48

答え(2)48通り

(3)国語Aと国語Bが隣り合わない並べ方

「〔1〕の答えー〔2〕の答え」ですね。

120-48=72

答え)(3)72通り

答え)(1)120通り(2)48通り(3)72通り

場合の数③順列の公式―まとめ

A個の異なるものから、異なるB個を選んで並べる順列の公式

●A×(A-1)×(A-2)×・・・・(A-B+1)通り●

(難しいので…以下でもOK)

【A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算をする】

この公式が成り立つのは、樹形図が一つずつ減りながら枝分かれしていくからです。

場合の数①樹形図を使うパターン

場合の数②表を使うパターン

場合の数③順列の公式:A個からB個選んで並べる→Aから始め1つずつ数を減らしてB個掛け算

場合の数④組み合わせの公式:A個からB個選んで組み合わせる→①順列を計算②①をB個の並べ替え数で割る

場合の数⑤整数の数字作りのパターンは「0」に注意

場合の数⑥道順(最短経路問題)はこのテクニックで解ける!

場合の数⑦図形は「組み合わせ」の問題!