TakaPの数学日記

数学を教えていて感じたことや日常の感想などを記録しました。

場合の数後半の解答

2012年06月20日 08時31分49秒 | 数学

============================================
 男子6人、女子6人合わせて12人を、男女3人ずつの6人からなる
2つのグループに分ける方法は何通りあるか。
 また、男女2人ずつを4人からなる3つのグループに分ける方法は
何通りあるか。
============================================

で、後半の問題

 また、男女2人ずつを4人からなる3つのグループに分ける方法は
何通りあるか。

の解答を示す。

解答の考え方は、前半のと同じで、
 (1) グループを区別し、第1グループ、第2グループ、第3グループに分ける。
 (2)グループを区別しないと、同じグループが何通りできるかを考え、重複をなくす。

解答
(1) グループを区別することにする。  
 男子6人を {A, B, C, D, E, F }
 女子6人を(a, b, c, d, e,f } とする。
 この中から、男女からそれぞれ3人ずつ選んで、1つの分け方として、
 第1グループで{A, B, a, b}、第2グループで{C, D, c, d }、第3グループで{E, F, e, f }
 と分けたとする。
 この分け方で、グループを区別して、
 例えば、第1グループで{A, B, a, b}、第2グループで{E, F, e, f }、第3グループで{C, D, c, d }とか、
 第1グループで{C, D, c, d }、第2グループで{A, B, a, b}、第3グループで{E, F, e, f }
 などはすべて違った分け方と考える。
 こうして区別したグループ分けが全部で何通りあるか考える。

 まず、男子6人から第1グループとして2人を選ぶ選び方は、2C6=15通り。
 そのおのおのに、残りの男子4人から第2グループとして2人を選ぶ選び方は、2C4=6通り。
 第3グループは残りの2人であるから、これで決まってしまうので、男子のグループ分けの数は
 2C6×2C4=15×6=90 通り。

 同様に、女子の分け方も90通り。

 したがって、グループを区別すると、男女の組は90×90=8100通りできる。

(2) つぎにこの8100通りの分け方のうち、グループを区別しないとどれだけ重複するのかを調べる。
 例えば
 第1グループで{A, B, a, b}、第2グループで{C, D, c, d }、第3グループで{E, F, e, f }とすると
 第1グループで{A, B, a, b}、第2グループで{E, F, e, f }、第3グループで{C, D, c, d }とか、
 第1グループで{C, D, c, d }、第2グループで{A, B, a, b}、第3グループで{E, F, e, f }は同じ分け方と考える。

 第1グループに{A, B, a, b}か{C, D, c, d }か{E, F, e, f }を選ぶ選び方は3通り、
 そのおのおのに第2グループにのこりの2グループのどちらか1つを選ぶ選び方は2通り、残りは自動的に決まるから
 全部で3!=3×2×1=6通りのグループが重複することになる。

(1)(2)から
 グループを区別しないで8100通りのうち6通りが重複するので、8100÷6=1350 通りが求める答えとなる。

おわり



コメント
  • X
  • Facebookでシェアする
  • はてなブックマークに追加する
  • LINEでシェアする