場合の数① 集合と数え方の基本
「何通りあるか」を正確に数える技術が場合の数です。重複なく・漏れなく数えるための原則を身につけましょう。
和の法則・積の法則
- 和の法則:A または B が起こる場合の数 → m + n 通り(排反のとき)
- 積の法則:A と B が続けて起こる場合の数 → m × n 通り
📘 例題①
A地からB地への行き方が3通り、B地からC地への行き方が4通りあるとき、A→B→C の行き方は何通りか。
解答:積の法則より 3 × 4 = 12通り
A地からB地への行き方が3通り、B地からC地への行き方が4通りあるとき、A→B→C の行き方は何通りか。
解答:積の法則より 3 × 4 = 12通り
包除原理
|A ∪ B| = |A| + |B| − |A ∩ B|
📘 例題②
1〜30の整数で、3の倍数または5の倍数の個数を求めよ。
解答:3の倍数10個 + 5の倍数6個 − 15の倍数2個 = 14個
1〜30の整数で、3の倍数または5の倍数の個数を求めよ。
解答:3の倍数10個 + 5の倍数6個 − 15の倍数2個 = 14個
💡 ポイント
- 「または」→ 和の法則(重複に注意)
- 「かつ(続けて)」→ 積の法則
- 重複する「または」→ 包除原理
練習問題
- コインとサイコロを同時に投げる。組合せは何通りか。
- 1〜20の整数で、2の倍数または3の倍数の個数を求めよ。
- A地→B地が5通り、B地→C地が3通り、A地→C地直通が2通り。A→C は全部で何通りか。
解答・解説
- 解答:2 × 6 = 12通り
- 解答:2の倍数10個 + 3の倍数6個 − 6の倍数3個 = 13個
- 解答:5×3 + 2 = 17通り