質問<240>2000/3/24
from=だいすけ
「順列」


問1次のお金の一部または全部を用いて作ることができる金額
  の種類は何通りあるか。
  (1)10円5枚、100円3枚、500円3枚
  (2)10円2枚、50円3枚、100円4枚
  (3)10円6枚、50円4枚、100円2枚

問2SHIKENの6文字を全部使ってできる順列を、EHIKNSを1番
  目にして、辞書式に並べるとき、次の問に答えよ。
  (1)140番目の文字列は何か
  (2)SHIKENの文字列は何番目か

問3正四面体の4つの面に、赤、青、黄、緑の4色を1面ずつ塗
  るとする。異なる塗り方は何通りあるか。


お返事2000/3/26
from=武田


問1
(1)10円5枚、100円3枚、500円3枚を使ってできる金額の種類は
   [10円]×0~5枚+[100円]×0~3枚+[500円]×0~3枚
   6通り×4通り×4通り=96通り
   すべて0枚のときを除くので、96-1=95通り……(答)

(2)10円2枚、50円3枚、100円4枚を使ってできる金額の種類は
   すべて書き出してから分類し、
   [10円]×0~2枚+[50円]×0~3枚+[100円]×0~4枚
   3通り×4通り×5通り=60通り
   2回以上同じ金額が出るのが、次の場合だから、
   [10円]×0~2枚+[50円]×2~3枚+[100円]×0~3枚
   3通り×2通り×4通り=24通り
   すべて0枚のときも除くので、
   60-24-1=35通り……(答)

(3)10円6枚、50円4枚、100円2枚を使ってできる金額の種類は
   すべて書き出してから分類し、
   [10円]×0~6枚+[50円]×0~4枚+[100円]×0~2枚
   7通り×5通り×3通り=105通り
   2回以上同じ金額が出るのが、次の場合だから、
   [10円]×5~6枚+[50円]×0~3枚+[100円]×2枚
   2通り×4通り×1通り=8通り
   2回以上同じ金額が出るのが、次の場合だから、
   [10円]×0~6枚+[50円]×2~4枚+[100円]×0~1枚
   7通り×3通り×2通り=42通り
   2回以上同じ金額が出るのが、次の場合だから、
   [10円]×5~6枚+[50円]×0~1枚+[100円]×0~1枚
   2通り×2通り×2通り=8通り
   すべて0枚のときも除くので、
   105-8-42-8-1=46通り……(答)

問2
(1)辞書式の140番目は次のように順に調べていく。
   E→H→I→K→N→Sだから、
   E○○○○○……5!=120
   HEI○○○……3!=  6
   HEK○○○……3!=  6
   HEN○○○……3!=  6
   HESIKN……     1
   HESINK……     1 計140
   したがって、140番目は「HESINK」……(答)

(2)SHIKENは
   E○○○○○……5!=120
   H○○○○○……5!=120
   I○○○○○……5!=120
   K○○○○○……5!=120
   N○○○○○……5!=120
   SE○○○○……4!= 24
   SHE○○○……3!=  6
   SHIE○○……2!=  2
   SHIKEN……     1 計633
   したがって、「SHIKEN」は633番目……(答)

問3
   立方体に6色塗る問題は
   ある面に任意の1色塗り、その反対側はそれを除いた5通りの色
   で塗り、間の4面は円順列で塗るので、(4-1)!=6通り
   したがって、5×(4-1)!=5×6=30通り
   これを参考にして、
   正四面体に4色塗るのは、
   ある面に任意の1色を塗り、他の3面は円順列で塗るので、
   (3-1)!通り
   したがって、(3-1)!=2!=2通り……(答)