問題1:りんご、みかん、かき、バナナの4種類の果物を合わせて8個選ぶ選び方は何通りあるか。ただし、選ばない果物があってもよいものとする。 問題2:方程式 $x + y + z = 7$ を満たす0以上の整数 $x, y, z$ の組は何通りあるか。

離散数学組合せ重複組合せ数え上げ
2025/6/23

1. 問題の内容

問題1:りんご、みかん、かき、バナナの4種類の果物を合わせて8個選ぶ選び方は何通りあるか。ただし、選ばない果物があってもよいものとする。
問題2:方程式 x+y+z=7x + y + z = 7 を満たす0以上の整数 x,y,zx, y, z の組は何通りあるか。

2. 解き方の手順

問題1:
これは重複組合せの問題です。4種類の果物から重複を許して8個選ぶ選び方の総数を求めます。
重複組合せの公式は、n種類のものからr個選ぶとき、n+r1Cr{}_{n+r-1}C_r で表されます。
この問題では、n = 4(果物の種類数)、r = 8(選ぶ個数)なので、
4+81C8=11C8{}_{4+8-1}C_8 = {}_{11}C_8 を計算します。
11C8=11!8!3!=11×10×93×2×1=11×5×3=165{}_{11}C_8 = \frac{11!}{8!3!} = \frac{11 \times 10 \times 9}{3 \times 2 \times 1} = 11 \times 5 \times 3 = 165
問題2:
これも重複組合せの問題です。3つの変数 x,y,zx, y, z の和が7になるような0以上の整数の組の個数を求めます。
この問題は、7個の区別できない玉を3つの区別できる箱に入れる方法の数と考えることができます。
重複組合せの公式を使うと、n = 3(変数の数)、r = 7(和)なので、
3+71C7=9C7{}_{3+7-1}C_7 = {}_{9}C_7 を計算します。
9C7=9!7!2!=9×82×1=9×4=36{}_{9}C_7 = \frac{9!}{7!2!} = \frac{9 \times 8}{2 \times 1} = 9 \times 4 = 36

3. 最終的な答え

問題1:165通り
問題2:36通り

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