順列と組合せ

順列
(例題)
 A,B,C,D,E の5枚のカードから3枚取り出し、横1列に並べます。
 並べ方は何通りあるでしょうか?
(例題答え)
 1枚目に並べるカードの選び方は、A,B,C,D,E の5通りあります。
 そのそれぞれについて、2枚目に並べるカードの選び方は、1枚目に選ばなかった
 残りの4枚のカードの数だけあるので、4通りあります。
 よって、1枚目、2枚目までの並べ方は、
  5×4=20(通り)
 あります。さらに、そのそれぞれの並べ方について、3枚目に並べるカードの選び方は
 1枚目、2枚目で選ばなかった残りの3枚のカードの数だけあるので、3通りあります。
 よって、3枚を取り出し並べるときの並べ方は、
  5×4×3=60(通り)
 答え 60通り

一般にn個の区別できるものの中から、r個を取り出して1列に並べることを
 n個のものからr個とった順列
といい、その並べ方を nr で表します。
 nr=n×(n−1)×(n−2)×・・・×(n−r+1)
です。または、階乗の記号!(nの階乗: n!=1×2×3×・・・×n)を使うと
 nr=n!/(n−r)!
とも書けます。

順列
 n個のものからr個を取り出して、1列に並べる並べ方は
  nr=n×(n−1)×(n−2)×・・・×(n−r+1)=n!/(n−r)!

組合せ
(例題)
 A,B,C,D,E の5個のボールから3個取り出し、袋に入れます。
 入れ方は何通りあるでしょうか?
 (例題答え)
 もし、袋に入れるのではなく、1列に並べるなら、その並べ方は、
  53 (通り)
 です。ところが、袋に入れると、順列では区別していた
 (A,B,C)(A,C,B)(B,A,C)(B,C,A)(C,A,B)(C,B,A)
 は、同じ入れ方として数えなければなりません。
 つまり、53=60(通り)のうち、3個のボールの並べ方
  3!=33=6 (通り)
 ずつ、同じ入れ方があると言うことです。よって、それで割って、
  60÷6=10
 答え 10通り

一般にn個の区別できるものの中から、r個を取り出す(順序は考えない)ことを
 n個のものからr個とった組合せ
といい、その並べ方を nr で表します。
 nrnr/r!=n!/(n−r)!r!
です。

組合せ
 n個のものからr個を取り出す取り出し方は
  nrnr/r!=n!/(n−r)!r!

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