与えられた画像に掲載されている数学の問題を解きます。具体的には以下の問題を解きます。 * 問題25:5個の文字 a, a, b, b, c から3個の文字を選んで、1列に並べる方法は何通りあるか。 * 問題26:3個のさいころを投げるとき、出る目の和が11になる場合は何通りあるか。ただし、さいころは区別しないで目の数だけを区別するものとする。 * 問題27:2つのチーム A, B で優勝戦を行い、先に2勝した方を優勝チームとする。最初の試合で A が勝った場合、優勝が決定するまでの勝負の分かれ方は何通りあるか。ただし、試合では引き分けもあるが、引き分けの次の試合は必ず勝負がつくものとする。 * 問題28:次の数について、正の約数は何個あるか。(1) 108 (2) 288 (3) 378 * 問題29:次の硬貨を全部または一部使って、ちょうど支払うことができる金額は何通りあるか。(1) 10円硬貨5枚, 100円硬貨3枚, 500円硬貨3枚 (2) 10円硬貨2枚, 50円硬貨3枚, 100円硬貨4枚 * 問題30:大小中3個のさいころを投げるとき、目の和が偶数になる場合は何通りあるか。 * 問題31:2桁の自然数のうち、各位の数字の積が次のようになるものは何個あるか。(1) 奇数になる。(2) 偶数になる。

離散数学場合の数組み合わせ順列約数確率
2025/5/15

1. 問題の内容

与えられた画像に掲載されている数学の問題を解きます。具体的には以下の問題を解きます。
* 問題25:5個の文字 a, a, b, b, c から3個の文字を選んで、1列に並べる方法は何通りあるか。
* 問題26:3個のさいころを投げるとき、出る目の和が11になる場合は何通りあるか。ただし、さいころは区別しないで目の数だけを区別するものとする。
* 問題27:2つのチーム A, B で優勝戦を行い、先に2勝した方を優勝チームとする。最初の試合で A が勝った場合、優勝が決定するまでの勝負の分かれ方は何通りあるか。ただし、試合では引き分けもあるが、引き分けの次の試合は必ず勝負がつくものとする。
* 問題28:次の数について、正の約数は何個あるか。(1) 108 (2) 288 (3) 378
* 問題29:次の硬貨を全部または一部使って、ちょうど支払うことができる金額は何通りあるか。(1) 10円硬貨5枚, 100円硬貨3枚, 500円硬貨3枚 (2) 10円硬貨2枚, 50円硬貨3枚, 100円硬貨4枚
* 問題30:大小中3個のさいころを投げるとき、目の和が偶数になる場合は何通りあるか。
* 問題31:2桁の自然数のうち、各位の数字の積が次のようになるものは何個あるか。(1) 奇数になる。(2) 偶数になる。

2. 解き方の手順

* **問題25**

1. 3つの文字の選び方を考える。

* (a, a, a) : これはありえない。
* (a, a, b), (a, a, c), (b, b, a), (b, b, c): それぞれの並べ方は 3!/2!=33!/2! = 3 通り
* (a, b, c): 並べ方は 3!=63! = 6 通り

2. それぞれの並べ方の数を合計する。

3+3+3+3+6=183 + 3 + 3 + 3 + 6 = 18
* **問題26**

1. 3つのサイコロの目の和が11になる組み合わせを考える(ただし、区別しない)。

* (6, 4, 1), (6, 3, 2), (5, 5, 1), (5, 4, 2), (5, 3, 3), (4, 4, 3)

2. 組み合わせの数を数える。

6通り
* **問題27**

1. Aが最初の試合に勝っているので、残りの試合でAが1勝するか、Bが2勝すれば優勝が決まる。

2. Aが1勝する場合:Aが2試合目で勝つ。A-A。または、2試合目で引き分けで、3試合目で勝つ。A-引-A,など。

3. Bが2勝する場合:A-B-B, A-引-B-B, A-B-引-B, A-引-B-引-B, A-引-引-B-B, A-B-引-引-B, A-引-B-引-引-B, A-引-引-B-引-B, A-引-引-引-B-B,...

4. Aが優勝する場合: A-A, A-引-A, A-引-引-A, ...

5. Bが優勝する場合: A-B-B, A-引-B-B, A-B-引-B, A-引-B-引-B, ...

Aが最初に勝利しているので、優勝が決定するのは2勝した場合。
(1) Aがストレートで勝つ: AA (1通り)
(2) Aが3試合目で勝つ: A引A, ABA (2通り)
(3) Aが4試合目で勝つ: A引引A, A引BA, AB引A, ABB引A,ABA (3通り)
(4) Bが3試合目で勝つ: A引B B, ABB (2通り)
(5) Bが4試合目で勝つ: A引引B B, A引B 引B, AB引引B, ABB
引=B. 3試合でA,4試合でAのパターンは引回数で場合分け
3試合でB,4試合でBのパターンは引回数で場合分け
最終的に優勝パターンはAが勝つ場合とBが勝つ場合を足し合わせる。
(Aが最初に勝利する場合の全パターン)
AA, A引A, A引引A, A引引引A, ....
ABA, A引BA, AB引A, ....
ABB, A引BB, AB引B, ABBB,...
A引B引Aなど
3試合:AA(A), ABA, A引A, ABB
4試合:A引引A, AB引A, A引BA, ABB引, A引引B, A引B引, AB引引
5試合:A引引引A, AB引引A, AB引A引, A引BA引, A引引BA, A引B引引
AABB
最終的には場合分けが多く、難しい
* **問題28**

1. 素因数分解を行う。

* (1) 108=22×33108 = 2^2 \times 3^3
* (2) 288=25×32288 = 2^5 \times 3^2
* (3) 378=2×33×7378 = 2 \times 3^3 \times 7

2. 約数の個数を計算する。

* (1) (2+1)(3+1)=3×4=12(2+1)(3+1) = 3 \times 4 = 12
* (2) (5+1)(2+1)=6×3=18(5+1)(2+1) = 6 \times 3 = 18
* (3) (1+1)(3+1)(1+1)=2×4×2=16(1+1)(3+1)(1+1) = 2 \times 4 \times 2 = 16
* **問題29**

1. (1)

* 10円硬貨で支払える金額:0, 10, 20, 30, 40, 50円 (6通り)
* 100円硬貨で支払える金額:0, 100, 200, 300円 (4通り)
* 500円硬貨で支払える金額:0, 500, 1000, 1500円 (4通り)
* 合計金額の組み合わせ: 6×4×4=966 \times 4 \times 4 = 96通り
* ただし、全て0円の場合を除くので、96 - 1 = 95通り

2. (2)

* 10円硬貨で支払える金額:0, 10, 20円 (3通り)
* 50円硬貨で支払える金額:0, 50, 100, 150円 (4通り)
* 100円硬貨で支払える金額:0, 100, 200, 300, 400円 (5通り)
* 合計金額の組み合わせ: 3×4×5=603 \times 4 \times 5 = 60通り
* ただし、全て0円の場合を除くので、60 - 1 = 59通り
* **問題30**

1. 3つのサイコロの目の和が偶数になるのは、3つとも偶数か、1つが偶数で残り2つが奇数の場合。

2. 3つとも偶数の場合: $3 \times 3 \times 3 = 27$ 通り

3. 1つが偶数で残り2つが奇数の場合: $3 \times 3 \times 3 \times 3 = 81$ 通り

4. 合計: $27 + 81 = 108$ 通り

* **問題31**

1. (1) 積が奇数になるのは、2つの数字が共に奇数の場合。

* 2桁の奇数は、1, 3, 5, 7, 9。
* 十の位も一の位も奇数である必要があるため、5 * 5 = 25個

2. (2) 積が偶数になるのは、少なくとも1つの数字が偶数の場合。

* 2桁の整数の個数:90個 (10~99)
* 積が奇数になる2桁の整数が25個なので、積が偶数になる2桁の整数は90-25 = 65個

3. 最終的な答え

* 問題25:18通り
* 問題26:6通り
* 問題28:(1) 12個、(2) 18個、(3) 16個
* 問題29:(1) 95通り、(2) 59通り
* 問題30:108通り
* 問題31:(1) 25個、(2) 65個

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