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順列 問題編3
順列-例題4 円順列基本

順列-例題4
(1)解答 椅子が5つ円形に並んでいて、ちょうど5人います。 しかも、座る人どうしの位置関係だけを考えるので、誰がどの位置の席に座っているかは、 関係ありません。
これは、「順列とは」で説明した円順列の公式をそのまま使えます。すなわち、
「異なる
n 個のものを円形に並べる」 の形であるからです。
異なる
n個のもの → 5人 円形に並べる → 円形の椅子に座らせる
4×3×2×1=24通り
答え:24通り
順列-例題4
(2)解答 8人から、5人を選んだとき、その選んだ5人の座り方は、(1)で求めた、24通りとなります。 5人の選び方が違えば、その場合の座り方である24通りは、互いに違う座り方となります。
すなわち、AからHの8人いるとして、 ABCDE
と ABCFHは、異なる5人の選び方であるから、 ABCDEが円形に座る座り方は、24通り‥@ ABCFHが円形に座る座り方は、24通り‥A
この@とAは別個の座り方となります。
AからHの8人いるとして、
ABCDE
の5人 → 24通り ABCDF の5人 → 24通り BCDEF の5人 → 24通り : →
24通り
つまり、5人の選び方を全て求め、その選び方の数×24通りが求める値となります。 では、5人の選び方の全ては、どのように求めるか? その前に、順列として、8人から5人を選んで並べる並べ方を求めてみましょう。
順列の基本、「異なる
n 個のものから、r 個取り出して、1列に並べる」でしたね。
よって、8P5=8×7×6×5×4=6720通り
これは、順列ですから、例えば、
ABCDE
と ABCED は、EとDをひっくり返して順番が違うので、違うものです。 ところが、5人を選ぶだけとなると、どちらパターンも、同じということになります。 誰を選ぶかということだけが問題だからです。
そう考えると、6720通りの内、上記のように重複したケースを全て除いた値を、まず求める必要が あります。どうしたらよいか?
例えば、6720通りの内の1つの順列のケース、ABCDEを考えてみます。 6720通りの中には、ABCDEの順番を変えたものが、含まれています。
ABCDEの順番を変えたものは、5種類のものから、5個取り出して並べる順列そのものなので、
5×4×3×2×1=120通り
つまり、
6720通りの内の、1つの順列であるABCDEは、それ自体も含めて、120通りは同じもの である、すなわち同じ選び方である
ということです。
では、ABCDEとは、違う選び方である任意の順列ABCDFの場合は、どうであるか?これも、同様に、 それ自体も含めて120通りが同じものになります。
このように考えると、6720通りを120で割れば、割った結果は、重複分が排除された、 すなわち、5人の選び方の全てとなります。
6720÷120=56通り
よって、5人の選び方の全ては56通りとなり、それのそれぞれにつき24通りの座り方があるので、 8人の内、5人を選んで、円形の椅子への座り方は、
56×24=1344通り
答え:1344通り
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