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数学 高校生

(3)のPを通る道順の数の求め方がなぜこのようになるのか教えてください。

378 基本例題 30 最短経路の数 右の図のように,道路が碁盤の目のようになった街がある。 地点Aから地点Bまでの長さが最短の道を行くとき、次 の場合は何通りの道順があるか。 [類 東北大] 全部の道順 地点 C を通る。 (3) 地点Pは通らない。 (4) 地点Pも地点Qも通らない。 基本27 指針 AからBへの最短経路は、右の図で右進 または上進 する ことによって得られる。 右へ1区画進むことを→, 上へ1区 画進むことを ↑ で表すとき, 例えば、 右の図のような2つの 最短経路は 赤の経路なら 1→→11→1→1 青の経路なら 111→→11→1→→ で表される。したがって, AからBへの最短経路は、 つまり ここで つまり (502) 右へ1区画進むことを→, 上へ 1区画進むことを↑で表す。 解答 (1) 最短の道順は5個, 16個の順列で表されるから UELSSO 11! 5!6! 11・10・9・8・7 5・4・3・2・1 462 (通り) (2) AからCまでの道順, CからBまでの道順はそれぞれ 20- 3! 1!2! よって、求める道順は →5個, 16個の同じものを含む順列で与えられる。 (2) A → C, C → B と分けて考える。 積の法則を利用。 (3) (Pを通らない)=(全道順) (P を通る) で計算。 (4) すべての道順の集合を UPを通る道順の集合を P, Q を通る道順の集合をQと =3(通り), すると, 求めるのはn (PnQ)=n(PUQ)=n(U) -n (PUQ) ド・モルガンの 法則 (PもQも通らない)=(全道順)-(PまたはQを通る) 個数定理 n(PUQ)=n(P)+nQnPnQ) (PまたはQを通る) = (P を通る) +(Qを通る) (PとQを通る) (3) P を通る道順は よって, 求める道順は 8! 4!4! 3×70=210 (通り) -=70(通り) 5! 5! 2!3! 2!3! × -=10×10=100 (通り) 7! (4) Q を通る道順は 3!4! PとQの両方を通る道順は 462-100=362 (通り 3! 1!2! X -=35×3=105 (通り) 5! 3! [T=48214 × -=10×3=30(通り) 2!3! よって,PまたはQを通る道順は ゆえに、求める道順は AL 1!2! A 100+105-30=175 (通り) 462-175=287 (通り) C C P 7 組合せで考えてもよい 次ページの 別解 参照。 AからCまでで →1個, 12個 CからBまでで 4個, 14個 を通らない) =(全体) (Pを通る) 10802 artil ▼PからQに至る最短の NUE 道順は1通りである。 別 検討 (1 3

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数学 高校生

(2)の問題で女子を先に並べるやり方の解法を教えてください!

8 円順列・じゅず順列 (2) 例題 ☆☆★★☆☆☆ (1) 6個の数字 1,2,3,4,5,6を円形に並べるとき,1と2が隣り合う並べ方 は 通りあり,1と2が向かい合う並べ方は 通りある。 (2) 男子4人と女子3人が円形のテーブルに着くとき、女子の両隣には必ず男子 が来る並び方は全部で 通りある。 300519 <例9 261 例8と同じような条件の処理が必要となる。 (1) (ア) 隣り合う1と2を1組にまとめて ( 1つのものとみなし), この1組と 3,4,5, 6の計5個の円順列を考える。 次に, 1と2の並び方を考える。 (イ)1と2が向かい合う, すなわち対称の位置にあるときは,1つを固定して考える。 (2) まず男子を円形に並べ、男子と男子の間に女子を並べると考える。 1 112.038 解答 ( 1と2を1組と考えて, この1組 と 3,4,56を円形に並べる並べ方は (5-1)!=4!=24 (通り) 1と2の並べ方は 2!=2 (通り) よって 24×2=48 (通り) (イ) 1を固定して考えると,2は1と向 かい合う位置に決まる。 残りの4つの位置に3,456を並べ いて、 ればよいから 424(通り) (2) まず 男子4人の円順列は 9 (4-1)!=6 (通り) 男子と男子の間の4か所に女子3人が1 人ずつ並ぶ方法は 4P3=24 (通り) よって 6×24=144 (通り) (1と2 固定 男 左の図の○に 3,4,5,6 が入る。 1と2を固定し て考えると, 3,4,5,6 を○に並べる順列の数で 4! 通り 1と2は固定されている から、円順列とは考えな 103. 場所が確 するから 4つの から3つを選 んで女子を並べる。

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