正方形の頂点に1から4までの番号を振る方法は何通りあるか。ただし、回転させて一致するものは同じとみなす。

離散数学組み合わせ順列対称性群論
2025/7/11

1. 問題の内容

正方形の頂点に1から4までの番号を振る方法は何通りあるか。ただし、回転させて一致するものは同じとみなす。

2. 解き方の手順

まず、正方形の頂点に1から4までの番号を振る全ての並び方を考えます。これは順列の問題で、4!=4×3×2×1=244! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24 通りです。
次に、回転によって同じになる並び方を考慮します。正方形は4回転させると元の状態に戻るので、同じ並びが4回カウントされています。そのため、24通りの並びを4で割ることで、回転によって同じになる並び方を重複して数えないようにします。
したがって、求める答えは、
4!4=244=6\frac{4!}{4} = \frac{24}{4} = 6通りです。

3. 最終的な答え

6通り

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