場合の数:並べ方と組み合わせ
場合の数は、起こりうるパターンの総数。順番を区別する「並べ方」はかけ算で、順番を区別しない「組み合わせ」は重複を割って求めます。数えもれは樹形図で防げます。
このページで学べること
- 場合の数を、もれなく重なりなく数えられる
- 並べ方(順列)をかけ算で求められる
- 組み合わせとのちがいがわかる
前提知識
数え方の基本
- 樹形図:選ぶ順に枝を伸ばして、全パターンを図にする。もれ・重なりを防げます。
- 積の法則:段階が続くとき、各段階の選び方の数をかけ算する。
- 並べ方(順列):順番を区別する。4人から2人選んで並べる=4×3=12通り。
- 組み合わせ:順番を区別しない。選ぶだけなので、並べ方から重複を割ります。
3人から2人を「選んで並べる」は 3×2=6通り。ただ「選ぶだけ」なら、AB と BA は同じ組なので 2 で割って 6÷2=3通りです。
図でイメージする(A・B・Cから2人並べる)
- 1人目
- A
- → AB
- → AC
- B
- → BA
- → BC
- C
- → CA
- → CB
- A
例題(くわしい手順)
1, 2, 3 の3枚のカードを並べて3けたの整数を作ります。何通りできますか。
- 百の位:3枚から1枚で 3通り。
- 十の位:残り2枚で 2通り。
- 一の位:残り1枚で 1通り。かけて 3×2×1=6通り。
「並べ方」は、位ごとに選べる数をかけていきます(積の法則)。
順列(並べ方)と組み合わせ(選び方)の違い
| 用語 | 順序 | 例(A,B,Cから2つ) | 数 |
|---|---|---|---|
| 順列(並べ方) | 区別する | AB と BA は別 | 6通り |
| 組み合わせ(選び方) | 区別しない | AB と BA は同じ | 3通り |
「並べる」なら順列、「選ぶ・組にする」なら組み合わせ。順序を区別するかどうかが分かれ目です。
よくある間違い
「順番が関係あるか」で決まります。班長と副班長=並べ方(順番あり)、ただの2人組=組み合わせ(順番なし)です。
選ぶだけのときは、AB と BA を同じと数えます。並べ方を求めたあと重複の数で割るのを忘れずに。
同じ人を2回選ばない、枝を飛ばさない。順序よく枝を伸ばすと、もれと重なりを防げます。
練習問題
まず自分で解いてから解説を開きましょう。
A・B・C・Dの4人から、班長1人・副班長1人を選びます。選び方は何通りですか。
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答え:12通り
班長は4人から1人(4通り)、副班長は残り3人から1人(3通り)。
積の法則で 4×3=12通り(順番を区別する並べ方)。
A・B・Cの3人から2人を選びます(順番は区別しない)。選び方は何通りですか。
解答・解説を見る
答え:3通り
AB・AC・BC の 3通り。
並べ方 3×2=6通りから、AB と BA など重複を2で割って 6÷2=3通り、とも求められます。
5人から2人を選んで1列に並べます。並べ方は何通りですか。
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答え:20通り
1人目は5通り、2人目は残り4通り。5×4=20通り。
「並べる(順番あり)」なのでかけ算のまま。割りません。
4人から2人を選んで1列に並べる方法は何通りですか。
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答え:12通り
1人目は4通り、2人目は残り3通り。4×3=12通り。
順番をつけて選ぶ(並べる)ので、選ぶたびに残りが1つ減ります。4×4=16 としないよう注意。組み合わせ(順番を区別しない)なら6通りです。
よくある質問
Q. 並べ方と組み合わせのちがいは?
並べ方(順列)は順番を区別します。組み合わせは順番を区別しません。4人から2人を選んで並べるなら 4×3=12通り、ただ2人を選ぶだけなら重複を除いて 6通りです。
Q. 場合の数はどう数えると確実?
樹形図で枝を順に伸ばすと、もれなく重なりなく数えられます。段階が分かれるときは、各段階の数をかけ算する(積の法則)と速く求められます。
Q. 3人から2人を選ぶのは何通りですか?
順番を区別しないので 3×2÷2=3通りです。班長と副班長のように順番を区別するなら 3×2=6通りになります。
Q. 樹形図はいつ使えばよいですか?
数が少ないときや条件が複雑なときです。「同じものは2回使わない」「偶数で終わる」などの条件があると、かけ算だけでは数えにくいので樹形図が確実です。
次に学ぶ内容
小学校算数〜中学数学の範囲を参照し、オリジナルに作成(実在試験問題の転載はありません)。正確性は編集・監修フローで確認しています(仕様書 第11章)。