与えられた順列、重複順列、組み合わせの値を計算する問題です。 (1) $ {}_6P_3 $ (2) $ {}_4\Pi_3 $ (3) $ {}_{80}C_{78} $

離散数学順列重複順列組み合わせ組み合わせ論
2025/7/25

1. 問題の内容

与えられた順列、重複順列、組み合わせの値を計算する問題です。
(1) 6P3 {}_6P_3
(2) 4Π3 {}_4\Pi_3
(3) 80C78 {}_{80}C_{78}

2. 解き方の手順

(1) 順列 nPr {}_nP_r は、n個のものからr個を選んで並べる場合の数を表し、nPr=n!(nr)! {}_nP_r = \frac{n!}{(n-r)!} で計算できます。
この場合、6P3=6!(63)!=6!3!=6×5×4×3×2×13×2×1=6×5×4 {}_6P_3 = \frac{6!}{(6-3)!} = \frac{6!}{3!} = \frac{6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{3 \times 2 \times 1} = 6 \times 5 \times 4 で計算します。
(2) 重複順列 nΠr {}_n\Pi_r は、n個のものから重複を許してr個を選んで並べる場合の数を表し、nΠr=nr {}_n\Pi_r = n^r で計算できます。
この場合、4Π3=43=4×4×4 {}_4\Pi_3 = 4^3 = 4 \times 4 \times 4 で計算します。
(3) 組み合わせ nCr {}_nC_r は、n個のものからr個を選ぶ場合の数を表し、nCr=n!r!(nr)! {}_nC_r = \frac{n!}{r!(n-r)!} で計算できます。
この場合、80C78=80!78!(8078)!=80!78!2!=80×79×78!78!×2×1=80×792 {}_{80}C_{78} = \frac{80!}{78!(80-78)!} = \frac{80!}{78!2!} = \frac{80 \times 79 \times 78!}{78! \times 2 \times 1} = \frac{80 \times 79}{2} で計算します。また、nCr=nCnr {}_nC_r = {}_nC_{n-r} の関係を用いると、80C78=80C8078=80C2 {}_{80}C_{78} = {}_{80}C_{80-78} = {}_{80}C_2 となり、80C2=80×792×1 {}_{80}C_2 = \frac{80 \times 79}{2 \times 1} で計算してもよい。

3. 最終的な答え

(1) 6P3=6×5×4=120 {}_6P_3 = 6 \times 5 \times 4 = 120
(2) 4Π3=43=64 {}_4\Pi_3 = 4^3 = 64
(3) 80C78=80×792=40×79=3160 {}_{80}C_{78} = \frac{80 \times 79}{2} = 40 \times 79 = 3160
答え:
(1) 120
(2) 64
(3) 3160

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