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【場合の数】『円順列とじゅず順列』公式とそれぞれの違いについて解説

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円順列とじゅず順列の違い

今回は、円順列とじゅず順列について例題を交えながら解説していきます。

順列

異なる n 個のものの中から異なる r 個を選んで並べる。

その時の順列の総数は、nPr=n×(n1)×(n2)(nr+1)

円順列

いくつかのものを円形に並べる配列を円順列という。

円順列では、適当に回転して並びが一致するものは同じものとして考えるので、

nPnn=(n1)! となる。

じゅず順列

異なるいくつかのものを円形に並べ、回転または裏返して一致するものは同じものとみるとき、その並び方をじゅず順列という。

円順列の並び方の中には、裏返し一致するものが 2 つずつあり、

じゅず順列の総数は円順列の総数の半分なので、(n1)!2 となる。

順列と円順列とじゅず順列の違い

順列と円順列

A, B, C, D を 1 列に並べる順列を考える。

A B C D
B C D A
C D A B
D A B C

このように、1 列で並べると 4 種類に分かれるものでも円状に並べてみると、同じ並び方になります。
※ 右回りもしくは左回りに回転させると同じ並び方になります。

順列と円順列

A, B, C, D を 1 列に並べる順列を考える。

A B C D
B C D A
C D A B
D A B C

このように、1 列で並べると 4 種類に分かれるものでも円状に並べてみると、同じ並び方になります。
※ 右回りもしくは左回りに回転させると同じ並び方になります。

円順列とじゅず順列の問題

異なる 6 個の宝石がある。

(1) これらの宝石を 1 列に並べる方法は何通りあるか。

(2) これらの宝石を机の上で円形に並べる方法は何通りあるか。

(3) これらの宝石で首飾りを作るとき、何種類の首飾りができるか。

円順列とじゅず順列(解説)

(1) これらの宝石を 1 列に並べる方法は何通りあるか。

6!=6×5×4×3×2×1=720

通常の順列の公式を使いましょう。

(2) これらの宝石を机の上で円形に並べる方法は何通りあるか。

6 個の宝石を机の上で円形に並べる方法は、6C66=(61)!=5!=120

「円形に並べる方法」と書かれているので、円順列の公式を使いましょう。

(3) これらの宝石で首飾りを作るとき、何種類の首飾りができるか。

(1) の並べ方のうち、裏返して一致するものを同じものと考えるので、(61)!2=5!2=60

「首飾り」はひっくり返しても首にかけることができるので、じゅず順列の公式を使いましょう。

おわりに

円順列

いくつかのものを円形に並べる配列を円順列という。

円順列では、適当に回転して並びが一致するものは同じものとして考えるので、

nPnn=(n1)! となる。

じゅず順列

異なるいくつかのものを円形に並べ、回転または裏返して一致するものは同じものとみるとき、その並び方をじゅず順列という。

円順列の並び方の中には、裏返し一致するものが 2 つずつあり、

じゅず順列の総数は円順列の総数の半分なので、(n1)!2 となる。

それぞれ、問題文を見て使い分けを見極めましょう。

さいごまで読んでいただきありがとうございました!

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私自身、数学が得意になれたのはただ運が良かったんだと思っています。たまたま親が通塾させることに積極的だったり、友達が入るって理由でそろばんに入れたり、他の科目が壊滅的だったおかげで数学が(相対的に)得意だと勘違いできたり。

”たまたま”得意になれたこの恩を、今数学の学習に困っている人に還元できたらなと思っています。お金は取りません。できる限り(何百人から連絡が来たら難しいかもですが…)真摯に向き合おうと思っていますのでオアシスだと思ってご連絡ください。

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