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順番あり
高校 1
数学

数A 01. 場合の数(1)順列⭐

まなぶてらす じょん先生
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公開クイズ

問題 1

選択式

100以下の自然数のうち,次の数は何個あるか。 3で割り切れる数

  • 6
  • 33
  • 47
  • 53
  • 67
ヒント

順番にあげていくと 3, 6, 9, ..., 99 つまり 3×1, 3×2, 3×3, ..., 3×33 である すなわち 100÷3=33…1

問題 2

選択式

100以下の自然数のうち,次の数は何個あるか。 3で割り切れない数

  • 6
  • 33
  • 47
  • 53
  • 67
ヒント

3で割り切れる数は 100÷3=33…1 より33個である それ以外の数字は3で割り切れないから 100-33=67

問題 3

選択式

100以下の自然数のうち,次の数は何個あるか。 3でも5でも割り切れる数

  • 6
  • 33
  • 47
  • 53
  • 67
ヒント

3でも5でも割り切れる数は15で割り切れる数だから 100÷15=6…10

問題 4

選択式

100以下の自然数のうち,次の数は何個あるか。 3と5の少なくとも一方で割り切れる数

  • 6
  • 33
  • 47
  • 53
  • 67
ヒント

3で割り切れる数:100÷3=33…1 5で割り切れる数:100÷5=20…0 3でも5でも割り切れる数:100÷15=6…10 33+20-6=47

問題 5

短答式

100人の人を対象に,2つの提案 a, b への賛否を調べたところ,a に賛成した人は77人,b に賛成した人は84人,a にも b にも賛成した人は66人いた。a にも b にも賛成しなかった人は何人いるか。

  • 5

  • 5人

ヒント

77+84-66=95 100-95=5

問題 6

短答式

ある競技の予選を通過するには,5試合のうち3勝すればいいという。ただし,引き分けはなく,3勝すればそれ以降の試合はない。最初に1勝した時,この予選を通過するための勝敗の順は何通りあるか。

  • 6

  • 6通り

ヒント

勝ちを〇,負けを×で表すと 5試合目までに3勝するのは次の場合がある 〇〇〇 〇〇×〇 〇〇××〇 〇×〇〇 〇×〇×〇 〇××〇〇

問題 7

選択式

1個のさいころを2回投げる時,目の和が5の倍数になる場合は何通りあるか。

  • 目の和が5になるのは (1,4), (2,3), (3,2), (4,1) の4通り
  • 目の和が10になるのは (4,6), (5,5), (6,4) の3通り
  • 目の和が5になるのは4通り,10になるのは3通りだから,7通り
  • 目の和が5になるのは4通り,10になるのは3通りだから,12通り
ヒント

目の和が5になることと10になることは同時には起こらない だから,和の法則だね

問題 8

選択式

大中小3個のさいころを投げる時,全ての目が5以上である場合は何通りあるか。

  • 大のさいころでは5と6の2通り,中のさいころでも5と6の2通り,小のさいころでも5と6の2通りだから6通り
  • 大のさいころでは5と6の2通り,中のさいころでも5と6の2通り,小のさいころでも5と6の2通りだから8通り
ヒント

大のさいころで5と6の2通りに対して中のさいころでも小のさいころでも2通りずつあるから,積の法則だね 2×2×2=8

問題 9

OX

8の約数は何個あるか。 8=2³ だから 8の約数は 2⁰=1 2¹=2 2²=4 2³=8 の4個である。

問題 10

OX

72の約数は何個あるか。 72=2³×3² だから 72の約数は 2⁰×3⁰=1 2⁰×3¹=3 2⁰×3²=9 2¹×3⁰=2 2¹×3¹=6 2¹×3²=18 2²×3⁰=4 2²×3¹=12 2²×3²=36 2³×3⁰=8 2³×3¹=24 2³×3²=72 の12個

ヒント

要するに 2³ の指数部分 +1 の 4 と 3² の指数部分 +1 の 3 との積が答えになるよ

問題 11

OX

7人から3人を選んで1列に並べる時,並べ方は何通りあるか。(答えは一つとは限らない)【ヒントも見てね】 ① 1番目は誰でもよいから7通り。 ② 2番目は①で決めた以外の6通り。 ③ 3番目は①②で決めた以外の5通り。 したがって,並べ方の総数は積の法則により 7×6×5=210通り。

ヒント

次の考え方もできるよ。 7人から3人を選ぶ選び方は ₇C₃通り。 その選ばれた3人を1列に並べる並べ方は 3×2×1通り。 続けて起こることだから 積の法則より 7×6×5/(3×2×1)×3×2×1=210通り。 「選んで並べる」だから 組合せ,順列,どっち? そう迷うと C なの? Pなの?ってなるよね だから,「どの公式を使おうか」って考えなくていい!

問題 12

OX

大人4人と子ども3人が1列に並ぶ時,両端が大人である並び方は何通りあるか。 【両端の2人とその間の5人に分けて考え,積の法則を使う。】 両端は,大人4人の中から2人を選んで並べるので(両端がA〇〇〇BとB〇〇〇Aは別の並べ方) 4×3通り。 そのどの場合に対しても,間に並ぶ残りの5人の並べ方は,5×4×3×2×1通りある。 積の法則より1440通り。

問題 13

OX

大人4人と子ども3人が1列に並ぶ時,子ども3人が続いて並ぶ並び方は何通りあるか。 【まず,子ども3人をひとまとめにして全体の並び方を考える。次に,ひとまとめにした子ども3人の並び方を考える。】 大人4人とひとまとめにした子どもの並び方は,5×4×3×2×1通りある。 そのどの場合に対しても,ひとまとめにした子ども3人の並び方は,3×2×1通りある。 よって積の法則より720通り。

問題 14

選択式

6個の数字 0, 1, 2, 3, 4, 5 のうちの異なる4個を並べて,4桁の整数を作る時,何個作れるか。

  • 千の位は6通り,百の位は5通り,十の位は4通り,一の位は3通り。積の法則より360個。
  • 千の位は,0以外の数字 1,2,3,4,5 のどれかであるから,その選び方は5通り。そのどの場合に対しても,百,十,一の位には,残り5個の数字から3個取って並べるから,その並べ方は 5×4×3通り。積の法則より300個。

問題 15

選択式

6個の数字 0, 1, 2, 3, 4, 5 のうちの異なる4個を並べて,4桁の整数を作る時,4桁の奇数は何個作れるか。

  • 一の位は,数字 1, 3, 5 のどれかであるから,その選び方は3通り。あとの3桁の数字の並べ方は 5×4×3通り。積の法則より180個。
  • 一の位は,数字 1, 3, 5 のどれかであるから,その選び方は3通り。そのどの場合に対しても,千の位は,0 と一の位の数字以外の4個の数字のどれかであるからその選び方は4通り。さらに,百,十の位には,残りの4個の数字から2個取って並べるからその並べ方は 4×3通り。積の法則より144個。

問題 16

選択式

【円順列】と名前はついているが公式を覚える必要はない 7人が輪の形に並ぶ時,並び方は何通りあるか。(答えは一つとは限らない)

  • 【1人を固定して並べると,回転して同じ並び方になることはない。】だから,残り6つの場所に,残りの6人が並ぶ順列を考えればよい。① 1人を固定して残り6人の順列の総数に等しい。したがって 6×5×4×3×2×1=720通り。
  • 【同じ並び方になる個数に着目してそれで割る。】 ① まず,7人を1列に並べる。② 次に①の両端をつなげて輪にし,回転して並び方が同じになるものは同じ並び方とみなす。それは7通りある。したがって 7×6×5×4×3×2×1 / 7 = 6×5×4×3×2×1 = 720通り。
ヒント

(7-1)! はあくまでも結果であり,円順列→(7-1)! の公式,と考える必要はない!

問題 17

選択式

男子5人と,女子2人が円形に並ぶ。この時,2人の女子が隣り合わない並び方は何通りあるか。(答えは一つとは限らない)

  • 男子1人を固定して,残りの男子4人を円周上に並べる並べ方は,4×3×2×1=24通り。その男子と男子の間の5か所に女子2人を1人ずつ並べる並べ方は,5×4=20通り。積の法則より480通り。
  • 2人の女子が隣り合うように7人を円形に並べる並べ方は,2人の女子を1まとめとして考えて,5×4×3×2×1=120通り。その1通りに対して,女子の並べ方が2通りづつあるから,120×2=240通り。したがって,単に7人を並べる並べ方は720通りだから,720-240=480通り。

問題 18

選択式

7人から4人を選んで円形に並べる並べ方は何通りあるか。(答えは一つとは限らない)

  • 7人から4人を選んで1列に並べる並べ方は,7×6×5×4通り。円形に並べると回転して同じ並び方になるものが4通りあるから,7×6×5×4 /4=210通り。
  • 7人から4人を選んぶ組合せは ₇C₄通り。その選ばれた4人を円形に並べる並べ方は,4×3×2×1 /4通り。続けて起こることだから積の法則より,7×6×5×4/(4×3×2×1)×4×3×2×1 /4=210通り。

問題 19

OX

【重複順列:同じものを繰り返し使うことを許した順列】と名前はついているが公式を覚える必要はない 3個の数字 1, 2, 3 を重複を許して並べて,4桁の整数を救る時,何個の整数が作れるか。 箱を4つ用意すると,各箱の中に入れる数字の選び方は,他の箱に入れる数字の選び方と無関係にそれぞれ 1, 2, 3 通りある。 だから積の法則より 3×3×3×3=81個。

ヒント

3⁴ はあくまでも結果であり,n個からr個取って並べる重複順列→n^r の公式,と考える必要はない!

問題 20

選択式

【組分け問題(重複順列)】 次の問いに答えよ。(答えは一つとは限らない) (1)7人を2つの部屋A,Bに入れる方法は何通りあるか。ただし,1人も入らない部屋があってもよいものとする。 (2)7人を,区別をしない2つの部屋に入れる方法は何通りあるか。ただし,それぞれの部屋には少なくとも1人は入れるものとする。

  • (1)1人を2つの部屋A,Bに入れる方法は2通りある。だから2⁷=128通り。(2)(1)において,一方の部屋が0人になる場合を除いて128-2=126通り。さらにA,Bの区別をなくして126÷2=83通り。
  • (1)7人を1列に並べ,その1人1人に,それぞれが入る部屋を示す札A,Bを渡していくと考えると,部屋に入れる方法の総数は,2種類の札A,Bを7枚並べる重複順列の個数に等しい。だから2⁷=128通り。(2)(1)において,一方の部屋が0人になる場合を除いて128-2=126通り。さらにA,Bの区別をなくして126÷2=83通り。
  • (1)Aに7人,Bに0人入れる組合せは,Aに7人から7人選ぶから₇C₇。同様にして₇C₇+₇C₆+₇C₅+...+₇C₀=1+7+21+35+35+21+7+1=128通り。(2)(1)において,一方の部屋が0人になる場合を除いて128-2=126通り。さらにA,Bの区別をなくして126÷2=83通り。
ヒント

この問題は(1)を利用して(2)を解いている。 しかし,いきなり(2)だけ出題される場合もある。 その時は,この順番で解く。 まず,A,Bの2つに分ける。ただし,一方が 0 になる場合も含む。 → 一方が 0 になる場合を除く。 → A,Bの区別をなくす。

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