与えられた問題は、組み合わせの計算に関するものです。具体的には以下の4つの問題を解きます。 (1) 6人の中から2人を選ぶ組み合わせの数 (2) 8枚の絵はがきから3枚を選ぶ組み合わせの数 (3) 正六角形の6個の頂点から3個を選んでできる三角形の総数 (4) 男子6人、女子5人の中から男子3人、女子2人を選ぶ組み合わせの数 (5) 3本の横の平行線と4本の斜めの平行線から作られる平行四辺形の数

離散数学組み合わせ順列組み合わせの公式二項係数場合の数
2025/6/19

1. 問題の内容

与えられた問題は、組み合わせの計算に関するものです。具体的には以下の4つの問題を解きます。
(1) 6人の中から2人を選ぶ組み合わせの数
(2) 8枚の絵はがきから3枚を選ぶ組み合わせの数
(3) 正六角形の6個の頂点から3個を選んでできる三角形の総数
(4) 男子6人、女子5人の中から男子3人、女子2人を選ぶ組み合わせの数
(5) 3本の横の平行線と4本の斜めの平行線から作られる平行四辺形の数

2. 解き方の手順

(1) 6人から2人を選ぶ組み合わせは、組み合わせの公式 nCr=n!r!(nr)!_nC_r = \frac{n!}{r!(n-r)!} を用いて計算できます。
この場合、n=6n = 6r=2r = 2 なので、
6C2=6!2!(62)!=6!2!4!=6×52×1=15_{6}C_{2} = \frac{6!}{2!(6-2)!} = \frac{6!}{2!4!} = \frac{6 \times 5}{2 \times 1} = 15
(2) 8枚から3枚を選ぶ組み合わせも同様に計算します。n=8n = 8r=3r = 3 なので、
8C3=8!3!(83)!=8!3!5!=8×7×63×2×1=56_{8}C_{3} = \frac{8!}{3!(8-3)!} = \frac{8!}{3!5!} = \frac{8 \times 7 \times 6}{3 \times 2 \times 1} = 56
(3) 正六角形の6個の頂点から3個を選んでできる三角形の総数は、組み合わせの公式を用いて計算します。n=6n = 6r=3r = 3 なので、
6C3=6!3!(63)!=6!3!3!=6×5×43×2×1=20_{6}C_{3} = \frac{6!}{3!(6-3)!} = \frac{6!}{3!3!} = \frac{6 \times 5 \times 4}{3 \times 2 \times 1} = 20
(4) 男子6人から3人を選ぶ組み合わせは 6C3_{6}C_{3}、女子5人から2人を選ぶ組み合わせは 5C2_{5}C_{2} です。それぞれの組み合わせの数を計算し、掛け合わせることで答えを求めます。
6C3=6!3!3!=6×5×43×2×1=20_{6}C_{3} = \frac{6!}{3!3!} = \frac{6 \times 5 \times 4}{3 \times 2 \times 1} = 20
5C2=5!2!3!=5×42×1=10_{5}C_{2} = \frac{5!}{2!3!} = \frac{5 \times 4}{2 \times 1} = 10
よって、求める組み合わせの数は 20×10=20020 \times 10 = 200 です。
(5) 平行四辺形を作るには、3本の横線から2本を選び、4本の斜めの線から2本選ぶ必要があります。
横線から2本選ぶ組み合わせは 3C2=3!2!1!=3×22×1=3_{3}C_{2} = \frac{3!}{2!1!} = \frac{3 \times 2}{2 \times 1} = 3
斜めの線から2本選ぶ組み合わせは 4C2=4!2!2!=4×32×1=6_{4}C_{2} = \frac{4!}{2!2!} = \frac{4 \times 3}{2 \times 1} = 6
よって、平行四辺形の総数は 3×6=183 \times 6 = 18 です。

3. 最終的な答え

(1) 15通り
(2) 56通り
(3) 20個
(4) 200通り
(5) 18個

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