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Mathematics Senior High

順列の(5)の問題で、条件処理(各位の数の和が9)みたいなのするんですけど、こんなの地道にやってたら、時間かかりすぎて、15分はかかります。おかしいです。簡単に解く方法あったりしないんですか?

全部で何個 36の倍数 高位に0を並べないことに から4個取る順列」と考え である。 0123.0234のような数も含 (4) の位に0以外の1~5から1つ選ぶ。 .......... ■位は、0 を含めた残りの5個から3個取って並べる。 数 (次ページの参考参照)であることを利用する。 を取るか 考え, 0 を含む組と含まない組の場合に分ける。 であるから, (2) のうち, 2の倍数を考えればよい。 を含め 2400より大きい整数 M4.5のときの場合に分けて考える。 解答の図を参照してほしい。 4 桁の整数 を並べないように注意 ■が3の倍数 に並べる順列の Ⅰ0 以外 54 数の組は 1), ① 百田日 0 以外 千 に入れた数を除いた残り 5個から3個取って並べる (5通り)×(sPs 通り) 最初は0も含めて計算し 後で処理する方法。 4個の数の順列では, 0123 このような数を含むから、千 の位が0になる□ロロの 形の数を除く。 条件処理。 (ⅲiⅰ) 0.0.00 43,16 4×5P2 よって 5 BERRO の倍 の位が 1210g を含 よって、 100 3 (2) Fo 百十 である よって したがっ 5の の 9の 6P3=1201 6 よって, 求める個数は [別解 [1] 千の位が3, 4,5,6の場合 2500 より小さい整数 4-3 4×P2=4×5.4=80(個) 120+80 200 (個) [2] 26□□, 25□□の形の場合 4×P3=4×6・5・4=480 (個) ゆえに, 2500 以上の個 める個数は 720-520-200 (1) (5) 9の倍数となるための条件は、 各位の数の和が9の倍数にな ることである。 そのような4数の組は (0, 1, 2, 6), (0, 1, 3, 5), (0, 2, 3, 4), (3, 4, 5, 6) [1] 0 を含む3組の場合の整数の個数 →200 2×P2=2×5.4=40(個) よって, [1] の場合の個数は [2] (3,4,56) の場合 整数の個数は よって 求める個数は 7個の数字 0, 1, 2,3,4,5,6 を重複することなく用いて4桁の整数を作る。 次 のものは,それぞれ何個できるか。 (1) 整数 1つの組について,千の位は0以外の数であるから、この場 合の整数は 3×3!=18(個) 18×3=54 (個) 練習 男子4人, 女子3人がいる。 次の並び方は何通りあるか。 ② 13 (1) 男子が両端にくるように7人が1列に並ぶ。 (2) 男が隣り合わないようにな! (3) 久子のうち2人だけが隣り合うように7人が1列に並ぶ。 P2=4・3=12 (通り) (1) 男子が両端に並ぶ並び方は そのおのおのについて, 残り5人がその間に並ぶ並び方は 5!=120 (通り) したがって 求める並び方は 12×120=1440 (通り) 0-4 ( 25の倍数 T9の倍数 41=24 (個) 54+24=78 (個) (3) 3500より大きい整数 ·1-5 -2-4 4-2 3 (p.321EX10 ← (2500より) 1-(5)-(~~ という方針 P.S 練習 6個の数字 1, 2,3,4, 14 (1) 初めて 300000 以上 (2) 300 番目の数を答え (1) 初めて300000 以上に □□□□□の形のもの □□□□□」の形のもの よって, 312456は (2) (1) から, 100000 f 13通りで、 した。 について んでも構わない。 31□□□□ の形のも □□□□の形のも 341□□□の形のも □□□の形のも 以上の合計は したがって,300番 であるから 345 300 番目の数を 300 5!×2 から 4!×2 から ② 3!×2+2!×0 2番目の2で 数となる。 ゆ よって,300m 0 15 練習 右の図の。 にも同じ Kを求め

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364 基本例題 21 組分けの問題 (1) … 重複順列 6枚のカード 12 3 4 5 6 がある。 (1) 6枚のカードを組Aと組Bに分ける方法は何通りあるか。 ただし,各組に 少なくとも1枚は入るものとする。 (2) 6枚のカードを2組に分ける方法は何通りあるか。 基本20 (3) / 6 枚のカードを区別できない3個の箱に分けるとき, カード1,2を別々の 箱に入れる方法は何通りあるか。ただし、空の箱はないものとする。 指針 (1) 6枚のカードおのおのの分け方は, A,Bの2通り。 2通り →重複順列で ただし、どちらの組にも1枚は入れるから, 全部を -2 AまたはBに入れる場合を除くために ÷2 (2) (1) で, A, B の区別をなくすために (3) 3個の箱をA, B, C とし, 問題の条件を表に示すと、 右のようになる。 よって、 次のように計算する。 (3,4,56をA, B, C に分ける) (Cが空箱になる 3 4 5 6をAとBのみに入れる) CHART 12 ↑ A or B B (2) (1) A,Bの区別をなくして 3 4 5 6 ↑ or B 箱 カード 組分けの問題 0個の組と組の区別の有無に注意 A A A B C 1 2 3,4,5,6から少なくとも1枚 or or B BB (1) 6枚のカードを,A,B2つの組のどちらかに入れる方 | A,Bの2個から6個取 法は 2°=64(通り) る重複順列の総数。 解答 このうち, A, B の一方だけに入れる方法は 2通り よって, 組Aと組Bに分ける方法は 64-262 (通り) (2組の分け方)×2! = (A, B2組の分け方) 62÷2=31 (通り) (3) カード 1, カード2が入る箱を、 それぞれ A, B とし, (3) 問題文に「区別できな 残りの箱をCとする。 い」とあっても、カード 1が入る箱, カード2が 入る箱, 残りの箱, と区 別できるようになる。 Cが空となる入れ方は, A,Bの2個から4個取 る重複順列の総数ん 通 A,B,Cの3個の箱のどれかにカード 3,4,5,6を入 れる方法は 34通り このうち, Cには1枚も入れない方法は 24通り したがって 3'2'=81-16=65 (通り) 【練習 (1) 7人を2つの部屋 A, B に分けるとき,どの部屋も1人以上になる分け方は全 部で何通りあるか。 ③ 21 H (2) 4人を3つの部屋 A, B, C に分けるとき,どの部屋も1人以上になる分け方は 全部で何通りあるか。 (3) 大人4人、子ども3人の計7人を3つの部屋 A, B, C に分けるとき、どの部屋 も大人が1人以上になる分け方は全部で何通りあるか。 P.366 EX 18 1 重複順列,組分けの問題に関する注意点 前ページの例題21 やp.372 例題 25 のように, 組分けの問題には,いろいろなタイプがあ 問題の設定に応じて考えていく必要がある。 例題21では重複順列の考えを利用して り、 いるが、その内容について更に掘り下げて考えてみよう。 重複順列の考え方 異なるn個のものからr個取る重複順列の総数はn 222 (*)のnを単に公式として覚えているだけでは, nr を 通通通通通通 2 取り違えて,例えば (1) では, 26 でなく62としてしまうミス をしやすい。 よって、慣れないうちは指針の (1) にあるような図, または上の図の ように,各位置に何通りの方法があるかがわかるような図をかくとよい。 また,図をかくことで, 重複順列は,積の法則を繰り返し利用したものになって ていることがわかり, (*)の式の原理をしっかり理解するのにも役立つ。 BIO P この問題である。 1 2 3 TTTT↑ 組分けの問題での注意点1 組分けの問題では, 0 個となる組が許されるかどうかにまず注目しよう。 (1) では,「各組に少なくとも1枚は入る」 (0枚の組はダメ)という設定であるか ら,(組A :0 枚,組B:1~6の6枚) の分け方と(組A: 1~6の6枚組B: 0枚)の分け方を除く必要がある。ここで、仮に「1枚も入らない組があってもよ い」(0 枚の組も OK)という設定ならば、答えは28=64 (通り)となる。 なお,(2) では,一方の組に6枚のカードすべてを入れると組の数は1となり, 2組という条件を満たさない。すなわち, 問題文に断り書きはないが,「0枚の組 は許されない」という前提条件のもとで考えていくことになる。 (2) において ÷2 する理由 (1) の 62 通りの分け方のうち、 例えば (1) で は右の①,②の分け方は別のもの ( 2 通 り) である。 62 しかし, (2) では組 A,Bの区別がなくなる : から、①と②は同じもの (1通り) となる。 のうち組の区別をなくすと同じになるものが2通りずつあ しているのである。 A to tan りりりりりり 15 6 1 B 15 6 3 分け方を書き上げると、(1)では5通り (2)では3通りとなる。 365 : 分けの問題ではしかるものや組に区別があるかないかをしっかり見極める ことも重要である。 例えば、 例題 21 (1), (2) ではカードに区別があるが,仮にカー 結果固まったく異なるので、注意が必要である。 259の検討参照。 カードの枚数だけに注目し, 数え上げによって 1 嬉し 章 4 円順列・重複順列 まる。 数である 数である D, 1, -(m- の倍数 司であ EC 割っ 「公約 めるに する。 て です V= 法数 ゆるき が

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350 00000 0,1,2,3,4,5の6個の数字から異なる4個の数字を取って並べて, 4桁の整 基本例 12 0 を含む数字の順列 6の倍数 数を作るものとする。次のものは全部で何個できるか。 ●倍数 (1) 整数 解答 指針を含む数字の順列の問題では、最高位に を並べない ことに要注意。 例えば,(1) を,単純に「6個から4個取る順列」 と考えて、 「求める個数はP」 とすると誤りである。 P』では、4桁の整数でない 0123,0234 のような数も 含まれてしまう。 すなわち、条件処理が必要で,まず, 最高位の千の位に0以外の数字から1つ選ぶ。 (1) 千の位は0以外の5個の数字から1個選び、百,十, 一の位は、0 を含めた残り の5個から3個取って並べる。 (1) 千の位は0以外の1~5の数字から1個を取るから 5通り そのおのおのについて, 百, 十, 一の位は, 0 を 含めた残りの5個から 3個取る順列で P3通り よって 求める個数は ( 2 ) 3の倍数→各位の数の和が3の倍数であることを利用する。 和が3の倍数にな る4個の数字の組を考え, 0 を含む組と含まない組の場合に分ける。 (36の倍数2の倍数かつ3の倍数であるから, (2) のうち,2の倍数を考えれば よい。つまり、一の位に着目する。 (4) 千の位が2のときと, 千の位が3,4,5のときの場合に分けて考える。 (1)~(4) のいずれも, 選び方や並べ方は、解答の図を参照してほしい。 CHART 0 を含む数字の順列 最高位に 0 を並べないように注意 (4)2400より大きい整数 基本11 5×sP3=5×5・4・3=300 (個) 甲圓田日 0 以外 千 に入れた数字を 除いた残り5個から 3個取って並べる (5通り) × ( 3P 通り) よって、求める個数は 順列の総数は 6P₁-6-5-4-3=360 (1) このうち, 1番目の数字が0であるものは P3=5・4・3=60 (個) 360-60=300 (個) 4 桁の整数 国土日 LO以外 別屋 0~5の6個の数字から4個を取って1列に並べる 最初は0も含めて計算し、 後で処理する方法。 4個の数字の順列では, 0123のようなものを含 むから、千の位が0にな □□□の形のものを 除く。 <指針_ __...... ★の方針。 0 を含む数字の順列の問 題では, 最高位に0を並 べないことに注意する。 (2)3の倍数となるための条件は、 各位の数の和が3の倍 数になることである。 2012345のうち, 和が3の倍数になる4個の数 条件処理。 字の組は 719 00 1,2,3), (0, 1,3,5),(0, 2,3,4), (0, 3, 4, 5), (1, 2, 4, 5) [1] 0 を含む4組の場合 1つの組について, 千の位は0以外であるから 3×3!= 18 (個) 4×18=72 (個) 4!=24(個) よって ( 3通り) [2] (1,2,4,5) の場合 整数の個数は したがって 求める個数は なんで 36の倍数は、2の倍数かつ3の倍数であるから, (2) のの5組からできる数の うち、一の位が偶数となるものを考える。 [1] 一の位が0のとき 0を含む組は4組あるから 4×3!= 24 (個) [2] を含む組で一の位が2または4のとき 千の位は0以外で, 百, 十の位は残りの2個 を並べるから 2×2!=4 (個) 2を含む組は2組, 4を含む組は2組あるか ら 4×2+2)=16 (個) [3] (1,2,4,5) の場合 整数の個数は 2×3!=12 (個) よって 求める個数は [1] 千の位が2のとき 百の位は, 4 または5であればよいから 2×P2=2×4・3=24 (個) [2] 千の位が 3,4,5のとき 百,十,一位は,残りの5個から3個取る 順列であるから P3=60 (個) よって したがって 72+24=96 (1) 3×60=180 (個) 求める個数は 24+1612=52(固) 倍数の判定法(第4章でも学習する ) 2の倍数 一の位が偶数 5の倍数 24+180204 (個) 一の位が0か5 3の倍数 各位の数の和が3の倍数 9の倍数 各位の数の和が9の倍数 [1] 私の位は [2] 一の位が2ならば 千 百 田 ② 4の倍数 25の倍数 [1]0を含む 甲国田日 0 以外に入れた数字を除い たを並べる 6の倍数 DD 13% 31/1 3個並る(通り) 以外 残2個を並べる 通り)×(通り) (2通り) x (4P2通り) [2] 3 か 4 か 5 百田日 3通りー [3] 千 百 十 2 か 4 残り3個を並べる ですか? The 残り4個から2個. 取って並べる 残り5個から3個 取って並べる (3通り) x (sP3 通り) 00 下2桁が4の倍数 下2桁が25の倍数 2の倍数かつ 3の倍数 351 12 もの、それぞれ何個できるか。 7個の数字 0 1,2,3,4,56を重複することなく用いて4桁の整数を作る。 次の (3) 3500 きい整数 1 章 ③順 列 0 a C 1021=86+x-15.

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