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場合の数、 確率を中心にして
82 区別できないもののグループ分け
赤球7個, 白球5個を A, B, C の3つの箱に入れる.
(1)赤球7個だけを3つの箱に入れるとき,入れ方は何通りかただし、
球が入らない箱があってもよいものとする.
(2) 赤球7個と白球5個を3つの箱に入れるとき,入れ方は何通りかた
だし, 球が入らない箱があってもよいものとする.
(3)どの箱にも1個以上の球を入れるとき, 赤球7個と白球5個を3つの
箱に入れる入れ方は何通りか.
解答
赤球を 白球を○として, 箱A, B, Cに入る球の個数を、
( 青山学院大 )
・・・Aに3個, Bに1個, Cに3個の赤球
〇〇〇一一〇〇 ・・・Aに3個, Bに0個, Cに2個の白球
のように表すこととする.すなわち,
左の(仕切り) より左側にあるものがAに入る球
2つの (仕切り) に挟まれている部分にあるものがBに入る球
右の(仕切り) より右側にあるものがCに入る球
であるとする.
(1) 赤球7個を A, B, C に入れる入れ方は,
7個と2本は区別できないので,
7個と2本の並べ方
を考えればよいから、
9!
7!2!
「同じものを含む順列」 で並べ方を考える
-=36(通り)
(2)(1) と同様にして, 白球5個を A, B, C に入れる入れ方は,
○5個と | 2本の並べ方
を考えればよいから,
7!
-=21 (通り) となる. 同じものを含む順列
5!2!
赤球7個の入れ方は36通りあり、そのそれぞれに対して、白球の入れ方が21通
りずつ存在するから,
36×21=756 (通り)
赤球のある1つの入れ方に対して, 白球の入れ方
は21通りあるから, 36×21通りである
(3)(2)で求めた756通りから,球が入っていない空の箱ができる場合を除けばよい.
(ア) 空の箱が2つできるとき
81 (3)と同じ発想
すべての球がA, すべての球がB, すべての球が C
の3通りの場合がある.
(イ) 空の箱が1つできるとき
箱Aに球が入らないとする. このとき, 赤球7個を B, Cに入れる入れ方は,