場合の数 第60問 組み合わせ (渋谷教育学園幕張中学 受験問題 2013年(平成25年度) 算数)
問題 (渋谷教育学園幕張中学 受験問題 2013年 算数)
難易度★★★
ボールが3個 と箱が5個 あります。次の(1)、(2)のような条件で
箱にボールを入れるとき、それぞれの場合の入れ方は全部で
何通りありますか。ただし、1つの箱にボールは3個まで入れる
ことができ、ボールは必ず、いずれかの箱に入れるものとします。
(1)ボールは色や形が全て同じで、おたがいに区別できません。
箱も、色や形がすべて同じで、おたがいに区別できません。
(2)ボールは、(1)と同様に区別できません。
箱は、おたがいに区別できるように、A,B,C,D,E と名前を
書いておきます。
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解答
(1) 3個を5組に分ける分け方が何通りあるか、考えます。
ただし、1つの箱にボールは3個まで入れることができることに
注意しましょう。
すると、ボールも箱も区別がつかないので、
(3,0,0,0,0)、(2,1,0,0,0)、(1,1,1,0,0)
の 3通り となります。
(2)箱を区別する場合、(1)の3通りについて、どうなるか
考えます。
(3,0,0,0,0)の入れ方 → 5通り
(2,1,0,0,0)の入れ方
ボールを入れる2箱の選び方が10通り
選んだ2箱に入れるボールの入れ方が2通り
よって、10×2=20通り
(1,1,1,0,0)の入れ方
ボールを入れない2箱の選び方と同じで、10通り
以上より、ボールは区別せず、箱を区別した場合の入れ方は
5+20+10=35通り
となります。
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