数学A 場合の数FTEXT ftext.org
資源配分(配分先に区別が無い場合) 練習問題全4問
資源配分(配分先に区別が無い場合)の練習問題(全4問・解答つき)
数学A「資源配分(配分先に区別が無い場合)」(場合の数)の練習問題を4問まとめました。解答は各問のすぐ下に折りたたんであります。そのまま印刷すれば、解答の見えない問題プリントになります。
問題1資源配分(配分先に区別が無い場合)の計算練習
次の値を求めよ。
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求めるのは「区別しない5個のボールを、区別しない1個の箱に最低1個は配る場合の数」であり、これは次の図のような
通りである。 
求めるのは「区別しない5個のボールを、区別しない2個の箱に最低1個は配る場合の数」 であり、これは次の図のような
通りである。 
求めるのは「区別しない5個のボールを、区別しない3個の箱に最低1個は配る場合の数」 であり、これは次の図のような
通りである。 
求めるのは「区別しない5個のボールを、区別しない4個の箱に最低1個は配る場合の数」 であり、これは次の図のような
通りである。 
求めるのは「区別しない5個のボールを、区別しない5個の箱に最低1個は配る場合の数」 であり、これは次の図のような
通りである。 
問題2資源配分 (配分先に区別が無い場合)
区別しない9個のボールを、区別しない3つの箱に配る場合について、どの箱にも最低1個はボールを配るとして、その配り方には何通りの方法があるか求めよ。
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まず、ボールを区別せず、箱を区別する(a箱、b箱、c箱と名付ける) 場合について考える。
このとき、9個のボールを3つの箱に分ける方法は、並べた9個のボールの“すきま”8ヶ所に“しきり”を2ヶ所いれ、左から順にa箱、b箱、c箱に入れるボールの数と対応させればよい。 つまり、

a箱、b箱、c箱にはいるボールの数がそれぞれ
28通りのうち3つの箱とも入るボールの数が等しくなるのは
の1通り。
a箱、b箱に入るボールの数が等しいのは、3箱とも入るボールの数が同じ場合を除くと
の3通りある。3つの箱のうち、どの2つの箱に入るボールの数が等しくなるかは
通りあるので、 2つの箱に入るボールの数が等しいのは 通り。3つの箱に入るボールの数がばらばらであるのは、
通り。
よって、箱の区別をなくすと
7通りの内訳は次のようになる。

問題3★資源配分 (配分先に区別が無い場合)
- 互いに区別のつかないボールを、A、B、Cと区別された3つの箱に入れる場合、その入れ方は全部で何通りあるか。
が6の倍数 ( は自然数)であるとき、 個の互いに区別のつかないボールを、区別のつかない3つの箱に入れる場合、その入れ方は全部で何通りあるか。 を用いて表せ。
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Aに
個、Bに 個、Cに 個入れるとして を満たす0以上の整数の組が何組あるかと対応する。 資源配分〜その2〜の例題を参照のこと よって
1. の
通りのうち (i) 3箱に入るボールの数がすべて違うものが
通り (ii) 3箱に入るボールの数が2箱については同じものが
通り (iii) 3箱に入るボールの数がすべて同じものが
通り あるとすれば、求める値は、箱の区別を無くすため、それぞれ
で割って 通りとなる。まず、
は明らかに1である。 次に、
を求める。どの2つの箱に入るボールの数が等しくなるかで 通りある。 例えば と が等しい場合 なので、
通りあるが、3箱に入るボールの数がすべて同じになる場合である の1通りを引いて、通りある。よって 最後に、
は全体から を引くことにより求まり 以上より
通り
問題4資源配分(配分先に区別が無い場合)の和
資源配分 (配分先に区別が無い場合)の例題において。 空の箱があってもよいとすると、何通りの配り方があるか求めよ。
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資源配分 (配分先に区別が無い場合)の解答より、
空の箱が1つも無い場合には7通りであった。
2つの箱が空箱になるのは、1通り。 1つの箱が空箱になるのは(数えて)4通り。よって
この例題からわかるように、空の箱があってもよい場合のボール の配り方は、