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こんにちは、ウチダショウマです。 いつもお読みいただきましてありがとうございます。 さて、突然ですが、「 同じものを含む順列 」の公式は以下のようになります。 【同じものを含む順列の総数】 $a$ が $p$ 個、$b$ が $q$ 個、$c$ が $r$ 個あり、$p+q+r=n$ である。このとき、それら全部を $1$ 列に並べる順列の総数は$$\frac{n! }{p! q! r! }$$ この公式を見て、パッと意味が分かりますか? よく 数学太郎 同じものを含む順列の公式の意味がわからないなぁ。なぜ階乗で割る必要があるんだろう…??? 数学花子 同じものを含む順列の基本問題はある程度解けるんだけど、応用になると一気に難しく感じてしまうわ。 こういった声を耳にします。 よって本記事では、同じものを含む順列の基本的な考え方から、応用問題の解き方まで、 東北大学理学部数学科卒 教員採用試験に1発合格 → 高校教諭経験アリ (専門は確率論でした。) の僕がわかりやすく解説します。 スポンサーリンク 目次 同じものを含む順列は組合せと同じ! ?【違いはありますか?】 さて、いきなり重要な結論です。 【同じものを含む順列の総数 $=$ 組合せの総数】 実は、$${}_n{C}_{p}×{}_{n-p}{C}_{q}=\frac{n! }{p! q! r! }$$なので、組合せの考え方と全く同じである。 一つお聞きしますが、同じものどうしの並び替えって発生しますか? 発生しない、というか考えちゃダメですよね。 それであれば、並び替えを考えない「 組合せ 」と等しくなるはずですよね。 単純にこういうロジックで成り立っています。 これが同じものを含む順列の基本的な理解です。 また、上の図のように理解してもいいですし、 一度区別をつける $→$ 区別をなくすために階乗で割る こういうふうに考えることもできます。 以上 $2$ パターンどちらで考えても、冒頭に紹介した公式が導けます。 同じものを含む順列の基本問題1選 「公式が成り立つ論理構造」は掴めたでしょうか。 ここからは実際に、よく出題されやすい問題を解いて知識を定着させていきましょう。 問題. 【場合の数】同じものを含む順列の公式 | 高校数学マスマスター | 学校や塾では教えてくれない、元塾講師の思考回路の公開. b,e,g,i,n,n,i,n,g の $9$ 文字を $1$ 列に並べる。このとき、以下の問いに答えよ。 (1) すべての並べ方は何通りあるか。 (2) 母音の e,i,i がこの順に並ぶ場合の数を求めよ。 英単語の「beginning」について、並び替えを考えましょう。 リンク ウチダ …これは「beginning」違いですね。(笑)ワンオク愛が出てしまいました、、、 【解答】 (1) n が $3$ 個、i が $2$ 個、g が $2$ 個含まれている順列なので、$$\frac{9!
}{3! 4! } \times \frac{4! }{2! 2! } \end{eqnarray}となります。ここで、一つ目の分母にある $4! $ と2つ目の分子にある $4! $ が打ち消しあって\[ \frac{7! }{3! 2! 2! }=210 \]通り、と計算できます。 途中で、 $4! $ が消えましたが、これは偶然ではありません。1つ目の分母に出てきた $4! $ は、7か所からAの入る3か所を選んだ残り「4か所」に由来していて、2つ目の分母に出てきた $4! $ も、その残りが「4か所」あることに由来しています。つまり、Aが3個以外の場合でも、同じように約分されて消えます。最後の式 $\dfrac{7! }{3! 2! 2! 【高校数学A】「同じものを含む順列」 | 映像授業のTry IT (トライイット). }$ を見ると、分子にあるのは、全体の個数で、分母には、同じものがそれぞれ何個あるかが現れています(「Aが3個、Bが2個、Cが2個」ということ)。 これはもっと一般的なケースでも成り立ちます。 $A_i$ が $a_i$ 個あるとき( $i=1, 2, \cdots, m$ )、これらすべてを一列に並べる方法の総数は、次のように書ける。\[ \frac{(a_1+a_2+\cdots+a_m)! }{a_1! a_2! \cdots a_m! } \] Aが3個、Bが2個、Cが2個なら、 $\dfrac{(3+2+2)! }{3! 2! 2! }$ ということです。証明は書きませんが、ダブっているものを割るという発想でも、何番目に並ぶかという発想でも、どちらの考え方でも理解できるでしょう。 おわりに ここでは、同じものを含む順列について考えました。順列なのに組合せで数えるという考え方も紹介しました。順列と組合せを混同してしまいがちですが、機械的にやり方を覚えるのではなく、考え方を理解していくようにしましょう。
この3通りの組合せには, \ いずれも12通りの並び方がある. GOUKAKUの7文字を1列に並べるとき, \ 同じ文字が隣り合わない並 2個のUも2個のKも隣り合う並べ方} 隣り合わないのは, \ 同じ種類の2個の文字である. よって, \ {2個隣り合うものを総数から引く}方針で求めることができる. しかし, \ 「2個のUが隣り合う」と「2個のKが隣り合う」}は{排反ではない. } 重複部分も考慮し, \ 2重に引かれないようにする必要がある. {ベン図}でとらえると一目瞭然である. \ 色塗り部分を求めればよいのである. {隣り合うものは1組にまとめて並べる}のであったの6つを別物とみて並べ, K}の重複度2! で割る. また, \ 重複部分は, \ の5つの並べ方である. 同じものを含む順列 文字列. よって, \ 白色の部分は\ 360+360-120\ であり, \ これを総数から引けばよい. 間か両端に入れる方針で直接的に求める] 3文字G, \ O, \ A}の並べ方}は $3! }=6\ (通り)$ その間と両端の4箇所にU2個を1個ずつ入れる方法}は $C42}=6\ (通り)$ その間と両端の6箇所にK2個を1個ずつ入れる方法}は $ U2個1組とG, \ O, \ Aの並べ方}は $4! }=24\ (通り)$ Uの間にKを1個入れる. } それ以外の間か両端にKを入れる方法}は 本来, \ 「隣り合わない」は, \ 他のものを並べた後, \ 間か両端に入れる方針をとる. しかし, \ 本問のように2種のものがどちらも隣り合わない場合, \ 注意が必要である. {「間か両端に入れる」を2段階で行うと, \ 一部の場合がもれてしまう}からである. よって, \ 本問は本解の解法が自然であり, \ この考え方は別解とした. 次のような手順で, \ 同じ文字が隣り合わないように並べるとする. 「GOAを並べる」→「U2個を間か両端に入れる」→「K2個を間か両端に入れる」} この場合, \ 例えば\ [UKUGOKA]}\ がカウントされなくなる. Kを入れる前に, \ [UUGOA]\ のように2個のUが並んでいる必要があるからである. } このもれをなくすため, \ 次の2つに場合分けして求める. {「間か両端に入れるを2段階で行う」「1段階目はU2個が隣接する」} この2つの場合は互いに{排反}である.
\) 通り。もちろんこれだけではダメで「数えすぎ」なので青玉分の \(3! \) と赤玉分の \(2! \) で割ってあげれば \(\frac{6! }{3! 2! 同じものを含む順列 問題. }=\frac{6\cdot 5\cdot 4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}{3\cdot 2\cdot 1\times 2\cdot 1}\) より \(6\cdot 5\cdot 2=60\)通り ですね。これは簡単。公式の内容を理解できていればすんなり入ってきます。 では次の問題はどうでしょう。 3 つの球を選ぶという問題なので今までの感覚でいうと \(_{6}\rm{P}_{3}\) を使えばいい気がしますが、ちょっと待ってください。 例えば、青玉 3 個を選んだ場合、並べ替えても全く同じなので 1 通りになってしまいます。 選ぶ問題で扱っていたのは全て違うものを並べるという状況 だったので普通に数えるとやはり数えすぎです。 これは地道にやっていくしかありませんね。ただその地道な中で公式が使えそうなところは使ってなるべく簡単に解いていきましょう。 まず 1) 青玉 3 つを選んだ場合 は先ほど考えたように並べ替えても全く同じなので 1 通り です。 他にはどんな選び方があるでしょう。次は 2) 青玉 2 個と赤もしくは白を選ぶ場合 を考えましょうか。やっていることは有り得るパターンを考えているだけですので難しく考えないでくださいね。 青玉 2 個をとったら、残り一個が赤でも白でも \(\frac{3! }{2! }=\frac{3\cdot 2\cdot 1}{2\cdot 1}=3\) 通り と計算できますね。こう計算できるので赤、白に関してはパターン分けをしませんでした。青が 2 個なので今回学んだ 同じものを含む順列の公式 を使いましたよ。もちろんトータルのパターンは赤もしくは白のパターンがあるので \(3+3=6\)通り ですね。 次は 3) 赤玉 2 個と青もしくは白を選ぶ場合 でしょうか。これは 2)と計算が同じになりますね。2個同じものを含む順列なので、青、白のパターンを考えれば と計算できます。 2)と 3)は一緒にしても良かったですね。 あとは 4) 青 1 個赤 1 個白 1 個を選ぶ場合 ですね。これは 3 つを並び替えればいいので \(3! =3\cdot 2\cdot 1=6\) 通り です。他に選び方はなさそうです。以上から 1) 青玉 3 つを選ぶ= 1通り 2) 青玉 2 つと赤か白 1 個を選ぶ= 6通り 3) 赤玉 2 つと青か白 1 個を選ぶ= 6通り 4) 青、赤、白を1つずつ選ぶ= 6通り ですので答えは \(1+6+6+6=19\) 通り となります。使い所が重要でしたね。 まとめ 今回は同じものを含む順列を数えられるようになりました。今回の問題で見たように公式をそのまま使えばいいだけでなく 場合分けをしてその中で公式を使う ことが多いですので注意して学習してみてください。公式頼りでは基本問題しか解けません。まずは問題をしっかりと理解し、どうすればうまく数えることができるかを考えてみましょう。 ではまた。
同じものを含むとは 順列を考える問題の多くは 「人」 や 「区別のあるもの」 が登場します。ですがそうでない時、例えば 「色のついた球」 や 「記号」 などは少し考える必要があります。 なぜなら、球や記号は 他と区別がつかないので数えすぎをしてしまう可能性がある からです。 例えば、赤玉 2 個と青玉 1 個を並べることにします。 この時 3 個あるので単純に考えると \(3! =3\cdot 2\cdot 1=6\) で計算できそうですが、並べ方を具体的に考えるとこの答えが間違っていることがわかります。 例えば のような並べ方がありますが前の 2 つの赤玉をひっくり返した も 順列の考え方からすると 1 つのパターンになってしまいます 。 ですがもちろんこれは 見た目が全く同じなのでパターンとしては 1 パターンとして見なくてはいけません 。 つまり普通に順列を考えてしまうと明らかに数えすぎが出てしまうのです。 ではどうしたら良いか、これは組み合わせを考えた時と同じ考え方をしましょう。 つまり 数えすぎを割る ことにするのです。先ほどの例でいうと赤の入れ替え分、つまり \(2! \) 分だけ多いです。 ですからまず 全てを並べ替えて 、そのあとに 並べ替えで同じになる分を割ってあげればいい ですね。 パターンとして同じになるものは、もちろん同じものが何個あるかによって違います。 先ほどは赤玉2個だったのでその入れ替え(並び替え)分の \(2! \) で割りましたが、赤玉3個、青玉 1 個で考えた時には \(\frac{4! }{3! }=\frac{4\cdot 3\cdot 2\cdot 1}{3\cdot 2\cdot 1}=4\)通り となります。3個だと一つのパターンにつきその並べ替え分の \(3! \) だけ同じものが出てきてしまいますからね。 これを踏まえれば同じものが何個出てきても大丈夫なはず。 教科書にはこんな風に書いています。 Focus 同じものがそれぞれ p 個、 q 個、 r 個・・・ずつ計 n 個ある時、 この n 個のものを並べる時の場合の数は \(\frac{n! }{p! 同じものを含む順列 確率. q! r! \cdots}\) になる。 今ならわかりますよね。なぜ割っているか・何で割るのか理解できるはずです。多すぎるので割る。この発想は色々なところで使えます。 いったん広告の時間です。 同じものを含む順列の例題 今、青玉 3 つ、赤玉 2 つ、白玉 1 つ置いてある。以下の問題に答えよ。 ( 1) 全ての玉を1列に並べる方法は何通りあるか ( 2) 6つの玉の中から3つの玉を選んで並べる方法は何通りあるか ( 1)はまさに公式通りの問題です。同じものが青玉は 3 つ、赤玉は 2 つありますね。 まずは全ての並べ方を考えて \(6!
水餃子の解凍方法は実に簡単! 水餃子の解凍は簡単で、あまり悩むことはない。パターン別に、正しい解凍方法をお伝えしよう。 水餃子の正しい解凍方法1:丸ごと冷凍 丸ごと冷凍していた場合は、凍ったまま茹でるのがよい。下手に解凍すると、水分が出てきて皮がゆるんでしまう。たっぷりの湯を使って強火で茹で、皮が透き通ったら取り出そう。 水餃子の正しい解凍方法2:皮と餡に分けて冷凍 皮と餡を別々に冷凍していた場合は、冷蔵室に入れ、その中で解凍するのが正しい方法だ。解凍できたら成形し、上記と同様に茹でよう。 水餃子の正しい保存方法を紹介した。これらの方法は焼き餃子にも使えるので、知っておくと便利である。また冷凍保存をすることで、1回目は水餃子をつくり、2回目は焼き餃子を作る、ということも気軽にできる。もちろん、その逆も可だ。冷凍保存をしておけば、ちょっと1品足りないといったときにも短時間で用意できるのが便利である。市販の冷凍餃子では物足りないということがあるが、自分好みに作って冷凍しておけば、手作りの美味しさをいつでも楽しむことができる。 この記事もCheck! 更新日: 2019年4月13日 この記事をシェアする ランキング ランキング
皆で手作りすると美味しい餃子ですが、皮は余ってしまいがちですよね。 余った餃子の皮を使った、 アレンジやレシピ はたくさん出てきますが、作ったことはありますか? 私も、つい先日初めて作ってみたのですが… いいですね!! チョコを包んで茹でてみたんですが、冷やしても美味しく食べられました! 定番のピザにも挑戦してみたくなりました! 今度は アレンジレシピのために餃子の皮を買って来ようと思います。 でも、当たり前なんですが、餃子の変わって量が多いですよね? 未開封の場合と開封後では、日持ちも違うでしょうし、 カビも生えていないか心配 です。 餃子の皮は1週間経っても食べられるのか? 未開封なら賞味期限切れでも大丈夫? 1カ月前にかった餃子の皮って…? そんな疑問について、調べた私がまとめます! 餃子の皮の賞味期限はどれくらい? 開封後の賞味期限? 餃子の皮は、加熱されずに売られている 「生もの」 ですので、 家でも冷蔵庫に入れて保存 しましょう。 スーパーにいけば、大判タイプや薄皮タイプ、もちもち食感のもの…と、色々売られています。 商品によって賞味期限は違いますので、購入時に必ず確認 しましょう。 餃子の皮は乾燥しやすく、 乾くと割れやすくなったり硬くなります。 美味しくなくなるので、 開封後は3日以内を目安にして使います。 未開封であれば、賞味期限切れでも状態によって食べられます。 賞味期限切れの餃子の皮はいつまで使える? 友人から聞いたのですが、買ってきた餃子の皮が賞味期限切れになっていたことがあったそうです。 「数日だし大丈夫だろう」と使い始めたものの、皮の端が乾燥して硬くなっており、上手く餃子を包めなかったそうです。 結局お店に電話して、新しいものをいただいたとのことでした。 もちろん 未開封のものでしたが、それでも乾燥は進んでしまうんですね。 とはいえ、賞味期限が切れた餃子の皮は、未開封であれば食べられることが多いです。 もともと 賞味期限 は、 「美味しく食べられる期間」 を保障しているもので、食べられなくなるというものではありません。 もちろん、 カビが生えて食べられなくなる ことはありますが、正しく保存していれば、 賞味期限切れでもほぼ食べられます。 餃子にするのはもちろん、 ピザやパイ生地のように使う 人もいますし、乾燥やカビに気をつければ、 ラップで包んで長くて5日程冷蔵庫で保存できます。 餃子の皮って腐るとどうなるの?