ならべ方・カード ― 計算・応用編

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人数やカードが多く、全部書き出すのは大変。かけ算のきまり(順列)と「組にまとめる」「位ごとに分ける」で計算します。

Part 1. 例題(解き方)

例 1ならべ方・カード5人を並べる

A、B、C、D、Eの5人の並び方は何通りか、求めなさい。

1人目から順に、選べる人が5→4→3→2→1と減る。
5×4×3×2×1=120通り
こたえ 120通り
例 2ならべ方・カードとなりあう(組にまとめる)

A、B、C、D、Eの5人が横一列に並びます。CとDがとなりあって並ぶとき、並び方は全部で何通りか、求めなさい。

となりあうC・Dを1つの組〔CD〕とみなすと、〔CD〕・A・B・Eの4つを並べる=4×3×2×1=24通り。
〔CD〕の中がCD/DCの2通り。24×2=48通り
こたえ 48通り
例 3ならべ方・カードカードで4けたの整数

5枚のカード{0,1,2,3,4}の中から4枚を使って4けたの整数をつくります。
(1)整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)偶数は何通りできるか、求めなさい。

(1)いちばん上の位は0が使えないので4通り、のこりの3つの位は0をふくむ4枚から並べて4×3×2。
4×4×3×2=96通り
(2)一の位が偶数(0・2・4)。
・一の位0…のこり4×3×2=24 ・一の位2/4…各 3×3×2=18(千の位は0以外)
24+18+18=60通り
こたえ (1) 96通り (2) 60通り
例 4ならべ方・カード交互に並ぶ(型を先に決める)

2人の男子A、Bと2人の女子C、Dの4人が1列に並びます。男女が交互に並ぶとき、並び方は全部で何通りか、求めなさい。

まず並びのを決める。「男女男女」か「女男女男」の2通り
どちらの型でも、男子の入り方が 2×1=2通り、女子の入り方が 2×1=2通り。
2×2×2=8通り
こたえ 8通り
例 5ならべ方・カード同じものの並べ方(場所を選ぶ)

白い碁石2個と黒い碁石3個を1列に並べます。並べ方は全部で何通りか、求めなさい。

同じ色の碁石は区別しないので、入れかえても同じ並び。
5か所のうち白を置く2か所を選べば、のこりは自動的に黒になる。
5×42×110通り
こたえ 10通り

Part 2. 練習問題

問1A、B、C、D、Eの5人が1列に並ぶとき、Eが先頭にくる並び方は何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう
問2A、B、C、D、Eの5人が横一列に並びます。AとBは必ず先頭か最後尾にいることが条件です。このような並び方は全部で何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう
問33人の男子A、B、Cと3人の女子D、E、Fの6人が1列に並びます。男女が交互に並ぶとき、並び方は全部で何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう
問44枚のカード{0,1,2,3}の中から3枚を使って3けたの整数をつくります。
(1)整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)3の倍数は何通りできるか、求めなさい。
式・計算をかこう
問5{0,1,4,7,7}の5枚のカードの中から3枚を取り出して3けたの整数をつくります。
(1)7のカードが1枚しか使えない時、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)5枚のカードのどれを使ってもよいとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(3)(2)のとき、3けたの偶数は全部で何通りできるか、求めなさい。
式・計算をかこう
問6{1,2,3,3,4}の5枚のカードがあります。この中から3枚を取り出して3けたの整数をつくります。
(1)3のカードを1枚だけ使うとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)3のカードを必ず2枚使うとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(3)3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
式・計算をかこう
問73人の男子A、B、Cと3人の女子D、E、Fの6人が1列に並びます。
(1)6人の並び方は全部で何通りになるか、求めなさい。
(2)DとEがとなりあう並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)男子と女子が交互に並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう
問83人の男子A、B、Cと4人の女子D、E、F、Gの7人が1列に並びます。
(1)7人の並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(2)男子と女子が交互に並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)男子3人がとなりあう並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(4)一方のはしに男子、もう一方のはしに女子が並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう
問9100円硬貨4枚と10円硬貨3枚があります。この7枚の硬貨を1列に並べます。
(1)並べ方は全部で何通りか、求めなさい。
(2)両はしが100円硬貨となる並べ方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)10円硬貨がとなりあわない並べ方は全部で何通りか、求めなさい。
式・計算をかこう

こたえ・解説

問1こたえ 24通り

A、B、C、D、Eの5人が1列に並ぶとき、Eが先頭にくる並び方は何通りか、求めなさい。

Eを先頭に固定→のこり4人を並べる=4×3×2×1=24。
問2こたえ 12通り

A、B、C、D、Eの5人が横一列に並びます。AとBは必ず先頭か最後尾にいることが条件です。このような並び方は全部で何通りか、求めなさい。

両はしのA・Bの置き方は「先頭A・最後尾B」「先頭B・最後尾A」の2通り。
間に入る3人(C・D・E)の並び方は 3×2×1=6通り。
2×6=12。
問3こたえ 72通り

3人の男子A、B、Cと3人の女子D、E、Fの6人が1列に並びます。男女が交互に並ぶとき、並び方は全部で何通りか、求めなさい。

「男女男女男女」「女男女男女男」の2通り×男子(3×2×1)×女子(3×2×1)=2×6×6=72。
問4こたえ (1) 18通り (2) 10通り

4枚のカード{0,1,2,3}の中から3枚を使って3けたの整数をつくります。
(1)整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)3の倍数は何通りできるか、求めなさい。

(1)百の位は0以外で3通り、十の位はのこりの3通り、一の位は2通り。3×3×2=18。
(2)3の倍数=各位の和が3の倍数。和が3の倍数になる3枚の組は{0,1,2}(和3)と{1,2,3}(和6)の2組だけ。
{0,1,2}…並べ方 3×2×1=6通りから、百の位が0になる 2×1=2通りを引いて4通り。
{1,2,3}…3×2×1=6通り。
4+6=10。
問5こたえ (1) 18通り (2) 26通り (3) 12通り

{0,1,4,7,7}の5枚のカードの中から3枚を取り出して3けたの整数をつくります。
(1)7のカードが1枚しか使えない時、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)5枚のカードのどれを使ってもよいとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(3)(2)のとき、3けたの偶数は全部で何通りできるか、求めなさい。

(1)7が1枚なら、カードは{0,1,4,7}の4種類。百の位は0以外の3通り×十の位3通り×一の位2通り=18。
(2)(1)の18通りに、7を2枚使う整数を加える。7・7ともう1枚(0か1か4)で、
7・7と1…1の位置は百・十・一の3通り。7・7と4…同じく3通り。7・7と0…0は百の位におけないので十・一の2通り。
3+3+2=8通り。18+8=26。
(3)偶数=一の位が0か4。
一の位0…のこりは{1,4,7,7}。百・十の並びは (1,4)(4,1)(1,7)(7,1)(4,7)(7,4)(7,7) の7通り。
一の位4…のこりは{0,1,7,7}で百の位は0以外。(1,0)(1,7)(7,0)(7,1)(7,7) の5通り。
7+5=12。
問6こたえ (1) 24通り (2) 9通り (3) 33通り

{1,2,3,3,4}の5枚のカードがあります。この中から3枚を取り出して3けたの整数をつくります。
(1)3のカードを1枚だけ使うとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(2)3のカードを必ず2枚使うとき、3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。
(3)3けたの整数は全部で何通りできるか、求めなさい。

(1)3を1種として{1,2,3,4}の4種から3けた=4×3×2=24。
(2)3・3と他1枚(1・2・4)。3枚の並べ方は3通り(他の1枚の位置)×3種=9。
(3)(1)24+(2)9=33。
問7こたえ (1) 720通り (2) 240通り (3) 72通り

3人の男子A、B、Cと3人の女子D、E、Fの6人が1列に並びます。
(1)6人の並び方は全部で何通りになるか、求めなさい。
(2)DとEがとなりあう並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)男子と女子が交互に並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。

(1)6×5×4×3×2×1=720。
(2)〔DE〕を1組にして5つを並べる(5×4×3×2×1)=120×中の2通り=240。
(3)男女のパターン2通り×(3×2×1)×(3×2×1)=2×6×6=72。
問8こたえ (1) 5040通り (2) 144通り (3) 720通り (4) 2880通り

3人の男子A、B、Cと4人の女子D、E、F、Gの7人が1列に並びます。
(1)7人の並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(2)男子と女子が交互に並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)男子3人がとなりあう並び方は全部で何通りか、求めなさい。
(4)一方のはしに男子、もう一方のはしに女子が並ぶ並び方は全部で何通りか、求めなさい。

(1)(7×6×5×4×3×2×1)=5040。
(2)女子4人が「女□女□女□女」のように両端と間に入り、男子3人がすき間に入る=女(4×3×2×1)×男(3×2×1)=24×6=144。
(3)男子3人を1組にして〔男〕+女子4人の5つを並べる(5×4×3×2×1)=120×男子の中(3×2×1)=6=720。
(4)はしの男女の決め方2通り×はしの男子3通り×はしの女子4通り×間の5人(5×4×3×2×1)=2×3×4×120=2880。
問9こたえ (1) 35通り (2) 10通り (3) 10通り

100円硬貨4枚と10円硬貨3枚があります。この7枚の硬貨を1列に並べます。
(1)並べ方は全部で何通りか、求めなさい。
(2)両はしが100円硬貨となる並べ方は全部で何通りか、求めなさい。
(3)10円硬貨がとなりあわない並べ方は全部で何通りか、求めなさい。

同じ硬貨は区別しない。
(1)7か所から10円の位置3か所を選ぶ=7×6×53×2×1=35。
(2)両はしを100円に固定→のこり5か所に10円3か所=5×4×33×2×1=10。
(3)まず100円4枚を並べ、そのすき間(両はし含め5か所)に10円3枚を入れる=5×4×33×2×1=10。
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