補足プリント3:数学公式・順列・組み合わせ

補足プリント3:数学公式・順列・組み合わせ
松井宗也 南山大学経営学部
平成 27 年 4 月 29 日
0.1
数学公式・順列・組み合わせ
順列:順番に並べる並べ方
1⃝
2⃝
3 を並べる。先頭の選び方は 3 通り、次にくるのは残った 2 つのどれかだから 2 通り。最後は
⃝
残った 1 つの選び方 1 通り。従って
3×2×1=6
通りとなる。n 個の異なったものの並び方も同様に考えて
n × (n − 1) × (n − 2) × · · · × 2 × 1 = n!
通り。記号 ! は階乗と呼ぶ。n 個の異なったものから r 個選び並べる並べ方は 1 番目、2 番目、. . .、r
番目に選ばれるものの候補の数を掛けあわせれば良い。r 番目には n − r + 1 個の候補があることに
注意して
n!
n Pr = n × (n − 1) × · · · × (n − r + 2) × (n − r + 1) =
(n − r)!
となる。P は Permutation を表す。
組み合わせ:n 個の異なるものから順番を考えずに r 個選び出す選び方。
1⃝
2⃝
3 から 2 つを選んで並べる並べ方は 3 P2 = 6 通り、
⃝
1 ⃝,
2 ⃝
1 ⃝,
3 ⃝
2 ⃝,
1 ⃝
2 ⃝,
3 ⃝
3 ⃝,
1 ⃝
3 ⃝.
2
⃝
並び方の順序を考えないとすると、2 つものの並び方の 2! 分だけ余計に掛け算されている。したがっ
て 6/(2!) = 3 通りが組み合わせの総数となる。より一般に n 個の中から r 個選んで並べた場合には、
選ばれた r 個の並び方の総数は r! だから、1 つの r 個からなる組み合わせにつき並び方が r!、つまり
同じ組み合わせが r! 個あることになる。従って組み合わせの総数は
n Cr
=
n Pr
r!
=
となる。C は Combination を表す。0! は 1 に注意。
1
n!
r!(n − r)!