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執筆者の写真kibou7kateikyoushi

クリスマス会における数学(場合の数)


毎日強い風が吹いていて,家の中にいても空気の冷たさを感じます。

21日は冬至,1年で最も日照時間の短い日です。本格的な寒さが始まる時期ですね。

しかし,これから日が長くなってくるので,春に向けてのスタートでもあります。

冬至には「ん」のつくものを食べると「運」が呼びこめるといわれています。

なんきん(かぼちゃ),にんじん,れんこんなどにゆず湯で,寒い冬を乗り切りましょう!



冬至が来れば,もうすぐクリスマスですね🎄🧑‍🎄 私たちは家で楽しくクリスマス会!

色々な場面を思い浮かべて,問題を作りました。イメージしながら頭の体操してみて

くださいね。

(解答を書く都合上,ケーキや人の名前などをアルファベットにしています。

 味気なくてすみません m(__)m )



🍰問題1:ケーキが a,b,c,d,e の5種類,

      飲み物が x,y,z の3種類あります。

      この中からケーキ・飲み物をそれぞれ1種類

      ずつ選ぶとき,選び方は何通りあるでしょう

      か。



🍰問題2:ゲームで「〇✖クイズ」をします。問題は全部で5問あります。

      答えが分からないので「〇」と「✖」を適当に答えるとしたら,

      全部で何通りの答え方があるでしょうか。



🍰問題3:5人で出し物をすることになりました。2人組と3人組に分かれて行います。

      分かれ方は全部で何通りあるでしょうか。

     


🍰問題4:5人が円形のテーブルに座ります。座り方は全部で何通りあるでしょうか。

      ただし,回転させて同じになるものは同一の座り方とします。

      (以前,横一列に並べる方法は紹介しましたが,「円形」だと ちょっと工夫が必要です。)



🍰問題5:A,B,C の3人がそれぞれ一つずつ持ち寄ったプレゼントで,

      交換会を行います。

      プレゼントの中身は全て異なりますが,プレゼントが入っている箱は

      全く同じもので,外見では誰が持ってきたか分からないものとします。

      全員が自分以外の人の持ってきたプレゼントを受け取るとすると,

      受け取り方は全部で何通りあるでしょうか。





💐さあ,答えです!

   (書き上げてもいいし,計算してもいいですよ)


💚問題1:

 書き上げていくと 

   (a,x),(a,y),(a,z),

   (b,x),(b,y),(b,z),

   (c,x),(c,y),(c,z),…… (この続きは きっと書けますよね!)


 式で計算すると

        5 × 3=15(通り)



💚問題2:5問の問題のそれぞれについて「〇」か「✖」の2通りの

      選び方があるから,

        2 × 2 × 2 × 2 × 2=32(通り)



💚問題3:

 5人を A,B,C,D,E とし,2人組を作る。それを書き上げていくと 

   (A,B),(A,C),(A,D),(A,E),

   (B,C),(B,D),(B,E),…… (この続きも書いてみてくださいね)

       ※ 書き並べるときの順は関係なく2人を選ぶので,

           例えば(A,B)と(B,A)は同じと考えます。(組合せ)


 式で計算すると

        5C2 =10(通り)

                      ☆これまでの記事で「組合せ」の計算はこちら

                                 ➣ 続・紫式部と源氏香 大原の花売り



💚問題4:みんながくるくる回ると考えにくいですね。

      そこで,

      まず一人だけ椅子に座ってもらいましょう

                  (これがポイント!)

       下図のように一人固定します。

     そして,残りの4人を並べる方法を考えればいいのです。

     よって,4 × 3 × 2 × 1=24(通り)

        (これを「円順列」といって,式では (5-1)!=4!=24 と書きます)



💚問題5:A,B,C の持ってきたプレゼントを それぞれ a,b,c とします。

      受け取り方を樹形図で表すと,次のようになります。

      よって,求める受け取り方は2通り。

     




🎄いかがでしたか?

中学~高校で学習する「場合の数」の,

基本的なものを並べてみました。

「解き方を忘れてた!」という人は,

この冬休みに復習しておきましょう!

皆様,楽しいクリスマスをお過ごしくださいね。

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