順列の計算問題を解く。具体的には、(1) $5P_3$、(2) $7P_4$、(3) $5P_5$、(4) $3P_1$、(5) $4!$、(6) $\frac{9!}{7!}$、(7) $8P_2 + 5P_2$、(8) $4P_2 \times 3!$ の値を計算する。

離散数学順列組み合わせ階乗
2025/6/16

1. 問題の内容

順列の計算問題を解く。具体的には、(1) 5P35P_3、(2) 7P47P_4、(3) 5P55P_5、(4) 3P13P_1、(5) 4!4!、(6) 9!7!\frac{9!}{7!}、(7) 8P2+5P28P_2 + 5P_2、(8) 4P2×3!4P_2 \times 3! の値を計算する。

2. 解き方の手順

順列 nPrnPr の定義は nPr=n!(nr)!nPr = \frac{n!}{(n-r)!} である。階乗 n!n!n!=n×(n1)×(n2)×...×2×1n! = n \times (n-1) \times (n-2) \times ... \times 2 \times 1 である。これらを用いて計算する。
(1) 5P3=5!(53)!=5!2!=5×4×3×2×12×1=5×4×3=605P_3 = \frac{5!}{(5-3)!} = \frac{5!}{2!} = \frac{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{2 \times 1} = 5 \times 4 \times 3 = 60
(2) 7P4=7!(74)!=7!3!=7×6×5×4×3×2×13×2×1=7×6×5×4=8407P_4 = \frac{7!}{(7-4)!} = \frac{7!}{3!} = \frac{7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{3 \times 2 \times 1} = 7 \times 6 \times 5 \times 4 = 840
(3) 5P5=5!(55)!=5!0!=5!=5×4×3×2×1=1205P_5 = \frac{5!}{(5-5)!} = \frac{5!}{0!} = 5! = 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 120 (0! = 1)
(4) 3P1=3!(31)!=3!2!=3×2×12×1=33P_1 = \frac{3!}{(3-1)!} = \frac{3!}{2!} = \frac{3 \times 2 \times 1}{2 \times 1} = 3
(5) 4!=4×3×2×1=244! = 4 \times 3 \times 2 \times 1 = 24
(6) 9!7!=9×8×7×6×5×4×3×2×17×6×5×4×3×2×1=9×8=72\frac{9!}{7!} = \frac{9 \times 8 \times 7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1}{7 \times 6 \times 5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 9 \times 8 = 72
(7) 8P2=8!(82)!=8!6!=8×7=568P_2 = \frac{8!}{(8-2)!} = \frac{8!}{6!} = 8 \times 7 = 56
5P2=5!(52)!=5!3!=5×4=205P_2 = \frac{5!}{(5-2)!} = \frac{5!}{3!} = 5 \times 4 = 20
8P2+5P2=56+20=768P_2 + 5P_2 = 56 + 20 = 76
(8) 4P2=4!(42)!=4!2!=4×3=124P_2 = \frac{4!}{(4-2)!} = \frac{4!}{2!} = 4 \times 3 = 12
3!=3×2×1=63! = 3 \times 2 \times 1 = 6
4P2×3!=12×6=724P_2 \times 3! = 12 \times 6 = 72

3. 最終的な答え

(1) 60
(2) 840
(3) 120
(4) 3
(5) 24
(6) 72
(7) 76
(8) 72

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