順列に関する問題です。 (1) 順列の計算問題です。 (2) 3冊の本の並べ方の総数を求める問題です。 (3) 大人2人と子供4人が一列に並ぶときの並び方の総数を求める問題です。ただし、(1) 大人が隣り合う場合、(2) 両端に大人がくる場合、をそれぞれ求めます。

離散数学順列組み合わせ場合の数階乗
2025/7/26

1. 問題の内容

順列に関する問題です。
(1) 順列の計算問題です。
(2) 3冊の本の並べ方の総数を求める問題です。
(3) 大人2人と子供4人が一列に並ぶときの並び方の総数を求める問題です。ただし、(1) 大人が隣り合う場合、(2) 両端に大人がくる場合、をそれぞれ求めます。

2. 解き方の手順

(1) 順列の公式を用いて計算します。
* nPr = n! / (n-r)!
8P3=8!/(83)!=8!/5!=876=3368P3 = 8! / (8-3)! = 8! / 5! = 8 * 7 * 6 = 336
5P4=5!/(54)!=5!/1!=54321=1205P4 = 5! / (5-4)! = 5! / 1! = 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120
100P2=100!/(1002)!=100!/98!=10099=9900100P2 = 100! / (100-2)! = 100! / 98! = 100 * 99 = 9900
7!=7654321=50407! = 7 * 6 * 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 5040
5!3!=(54321)(321)=1206=7205! * 3! = (5 * 4 * 3 * 2 * 1) * (3 * 2 * 1) = 120 * 6 = 720
9!/7!=(987!)/7!=98=729! / 7! = (9 * 8 * 7!) / 7! = 9 * 8 = 72
(2) 3冊の本を並べる並べ方は、3の階乗で計算できます。
3!=321=63! = 3 * 2 * 1 = 6
(3) 大人2人と子供4人の合計6人が並びます。
① 大人が隣り合う場合、大人2人を1つのグループとして考えます。
すると、5つのグループ(大人グループ1つと子供4人)を並べることになります。
その並べ方は 5!5! 通りです。
さらに、大人2人の並び方は 2!2! 通りです。
したがって、5!2!=(54321)(21)=1202=2405! * 2! = (5 * 4 * 3 * 2 * 1) * (2 * 1) = 120 * 2 = 240 通りです。
② 両端に大人がくる場合、まず両端に大人を並べます。
その並べ方は 2P2=2!/0!=21=22P2 = 2! / 0! = 2 * 1 = 2 通りです。
次に、残りの4人(子供4人)を並べます。
その並べ方は 4!=4321=244! = 4 * 3 * 2 * 1 = 24 通りです。
したがって、24!=224=482 * 4! = 2 * 24 = 48 通りです。

3. 最終的な答え

(1)
① 336
② 120
③ 9900
④ 5040
⑤ 720
⑥ 72
(2) 6 通り
(3)
① 240 通り
② 48 通り

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