0000から9999までの4桁の番号について、以下の条件を満たす番号の個数を求めます。 (1) 同じ数字を2個ずつ含むもの(例:0101, 0033) (2) 異なる数字が左から小さい順に並んでいるもの(例:1248)

確率論・統計学組み合わせ場合の数数え上げ順列
2025/6/19

1. 問題の内容

0000から9999までの4桁の番号について、以下の条件を満たす番号の個数を求めます。
(1) 同じ数字を2個ずつ含むもの(例:0101, 0033)
(2) 異なる数字が左から小さい順に並んでいるもの(例:1248)

2. 解き方の手順

(1) 同じ数字を2個ずつ含む場合:
まず、使用する2種類の数字を選びます。これは0から9までの10個の数字から2個選ぶ組み合わせなので、(102)\binom{10}{2}通りあります。
選んだ2つの数字をa, bとすると、aabbのような並べ方を考えます。
4桁の数字の並べ方は、aabb, abab, abba, baab, baba, bbaaの6通りあります。
したがって、同じ数字を2個ずつ含むものの個数は、
(102)×6=10×92×6=45×6=270\binom{10}{2} \times 6 = \frac{10 \times 9}{2} \times 6 = 45 \times 6 = 270
ただし、0000は含みません。よって、答えは270個です。
(2) 異なる数字が左から小さい順に並んでいる場合:
0から9までの10個の数字から、異なる4つの数字を選びます。これは(104)\binom{10}{4}通りです。
4つの数字を選んだとき、小さい順に並べる方法は一通りしかありません。
例えば、1, 2, 4, 8を選んだら、1248という並べ方しかありません。
したがって、異なる数字が左から小さい順に並んでいるものの個数は、
(104)=10×9×8×74×3×2×1=10×3×7=210\binom{10}{4} = \frac{10 \times 9 \times 8 \times 7}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 10 \times 3 \times 7 = 210

3. 最終的な答え

(1) 270個
(2) 210個

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