順列とは? 「並べ方」を数える考え方

今日できるようになること

  • 「順列」がどういう意味かわかる
  • 「並べ方を数える」とはどういうことかわかる
  • nPr_nP_r の考え方がわかる
  • nPr_nP_r を使った計算ができるようになる

順列って、結局どういうこと?

順列って、結局どういうこと?
計算もややこしいし、よくわからない・・・

これまでの数学にはない考え方で、とっつきづらいですよね。
でもポイントがわかると、意外とすごくシンプルです。
今日は一緒に順列の意味、計算の方法、など一緒に学んでいきましょう!

わかりました!

じゃあまずは具体的な例をイメージして考えてみましょう。
Aさん、Bさん、Cさんを呼んで黒板の前に出てきて横一列に並んでもらいます。
このとき、並び方は何通りあると思いますか?

え、1つずつ数えてみないとわからないな・・・

そうですね、じゃあ一緒に数えてみましょう!

実際に並べてみよう

まずは、一番左にAさん、真ん中にBさん、右端にCさんですよね。
あとは、BさんとCさんが入れ替わったバージョンもあるか。
全部あげるのも大変ですね。

いい感じです。
その調子であげていきましょう。わかりやすくするために、表に書いてみましょう。

左端真ん中右端
1ABC
2ACB
3BAC
4BCA
5CAB
6CBA

できました!
全部で6通りですかね。

よくできました!
じゃあ次は、Dさんも入れて4人だったらどうですか?Eさんも入れて5人だったらどうでしょう?

え、3人でも大変だったのに、それ以上増えたらもっと大変ですよ・・・・・

そうですよね。
今日勉強する「順列」の考え方を知ると、ものすごく簡単に求めることができます!
ではさっきの話も踏まえて、順列について学んでいきましょう!

順列とは?

その「順列」っていうのは結局何なんですか?

さっきのAさん、Bさん、Cさんの例のように、
番に、一に並べること」です。
文字の通り、「順番に」というのと、「一列に」というのがポイントです。
その並べ方が何パターンあるか、もう1回さっきの例で考えてみましょう。

左端真ん中右端
1ABC
2ACB
3BAC
4BCA
5CAB
6CBA

3人を順番に、一列に並べる方法は6通りでしたね。

よくできました!
じゃあ次は、Dさんも入れて4人だったらどうですか?Eさんも入れて5人だったらどうでしょう?

え、3人でも大変だったのに、それ以上増えたらもっと大変ですよ・・・・・



どうやって数えている?

[吹き出し、生徒(男)]

「でも毎回全部書き出すの大変そう…」

[/吹き出し]

[吹き出し、先生(男)]

「だから、“何通りあるかをまとめて計算する方法”を使います。」

[/吹き出し]

1番目に入る人

3人の誰でもOK
→ 3通り

2番目に入る人

残り2人
→ 2通り

3番目に入る人

最後の1人
→ 1通り

なので、

3 × 2 × 1 = 6 通り


これが「順列」の考え方

[吹き出し、先生(女)]

「“順番が大事”なときに使うのが順列です。」

[/吹き出し]

例えば:

  • 席順
  • 暗証番号
  • 順位
  • 並ぶ順番

など。


記号ではこう書く

3人から3人を並べる:

{}_3P_3 = 3 \times 2 \times 1 = 6


さらに例

5人から3人を選んで並べる:

{}_5P_3 = 5 \times 4 \times 3 = 60


何ができるようになる?

順列を使うと、

  • 並び方
  • 順番
  • パスワード
  • 順位

などを、「全部書き出さなくても」数えられるようになります。


まとめ

  • 順列は「並べ方」を数えるもの
  • 「順番が違う」と別として数える
  • 迷ったら:

「順番って関係ある?」

を考える

これがかなり大事です。

[/吹き出し]

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