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円順列
赤1個、白2個、青4個の合計7個の玉にひもを通してネックレスを作るとき作り方は何通りですか?
これの答えが9通りなのですがどうやって解くかがわかりません。誰か教えてください!!
回答
納冨 湧大 さん、こんにちは。初めての方ですね。よろしく。
一般に数珠順列の数は円順列の数を2で割ったものですね。しかしこのやり方はすべてが異なるものの時にか使えません。
同じものを含むような数珠順列の場合は、円順列が線対称になっている場合があるのでできないのです。
これから説明します。
赤が1個なので、これを円の一番上に置き、そこから時計回りに1~6まで等間隔に場所を作ります。数珠の骨組みです。
これからの説明では赤ー1-2-3-4-5-6(-赤)の順に書きますよ。
図ではなく言葉で書くので、自分で図を書いて考えてくださいね。
①赤ー白ー青ー青―青ー白―青と赤―青―白―青―青―青―白は円順列としては異なるので2個に数え、数珠の場合は空中に持ちあげたら一方は他方の裏返しなので同じ並びの数珠になるので、この二つは1個に数えます。(だから一般的には円順列÷2で求まります。)
②ところが 赤ー青ー青ー白―白―青―青(-赤)のような円順列としては線対称になっているばあい、空中で裏返しても別の円順列にはなりません。つまり2で割るべき相手がいないのです。このように線対称に並んだ順列は2で割らず、数珠順列としてそのまま1個と数えます。
③だから線対称になっているものが何通りあるか調べて円順列からは抜いて、それ以外は裏返したら同じになる相手があるはずなので2で割ります。それに対称な円順列の個数をそのまま足します。
さて、線対称になるような白2個青4個の並べ方はいくつあるでしょう?
これはー1-2-3ーが白1個青2個になっているはずで、その3個の並び方を考えます。
それがp個だとすると、答は(赤以外の6個の「同じものを含む順列」の数ーp)÷2+pで求まりますよ。
さて、ここまででやめておきますので、あとは自分で考えてみてください。
いじわるしているのじゃありません。やはり最後は自分でやった方が力になると思うので。
解説と解答を読むだけじゃ、ダメですからね!
ここでは会話型を目指しています。これを読んだら、わかったとか、できたとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。返事がないと、せっかく書いたものを読んでくれたのかどうか、書いたものが役に立ったのかどうか、こちらでは分からないのです。コメントよろしく。
一つ一つ丁寧に教えていただきありがとうございます。おかげで自分の力で答えまで辿り着くことができました!
それならよかったです。またどうぞ!