質問<2668>2005/11/6
from=悩める円順列
「円順列の問題」


〔1〕黒色の玉が3個,黄色の玉が球3個,青色の玉
   が2個の合計8個の玉があり、全ての玉を円形
   に並べる。

① 青色の玉が隣り合い、同時に黄色の玉3個のうち2
  個だけが隣り合う並べ方を求めなさい。

② 円順列は全部で何通りあるか求めなさい。

〔2〕6分割された円に、a,a,b,c,d,eの
   5色で塗り分けるとする。(aは2か所に塗る
   とする)このときの塗り分け方は、何通りあり
   ますか。

★希望★完全解答★

お便り2005/11/16
from=けんさん


〔1〕
①青玉2個を基準にとり、残り黄色3個と黒3個を並べると
6!/(3!×3!)=20通り
このうち黄色と黒が交互になるのは黄・黒・黄・・と黒・黄・黒・・の2通り、
黄色が3つとも隣り合うのは4!/3!=4通りなので
20-2-4=14通り・・・(答)

②青玉1個を基準にとると残りの並べ方は
7!/(3!×3)=140通り。
このうち、例えば時計回りに基準青・黄・青・黄・黄・黒・黒・黒
と基準青・黄・黄・黒・黒・黒・青・黄のように回転すると同じになるものが
必ず存在する。
(回転しても同じにならないのは左右対称のものだが、
この問題の場合は存在しない。)
よって140/2=70通り・・・(答)

〔2〕
「塗り分ける」だからaが隣り合ってはいけないのかな?そう考えて答えますね。
 bを基準にとると、残りの並べ方は5!/2!=60通り。
このうちaが隣り合うのは4!=24通りなので
60-24=36通り・・・(答)

※同じものを含む円順列の場合、普通の入試などでは基準になる玉が一つ
入っていて、考えやすいようになっています。〔1〕の①は青2個が基準に
できるのであとは普通の順列と同じように考えていけます。〔1〕の②は
玉の数を減らして実際に書いてみるとよくわかると思います。
〔2〕はa以外を基準に取ったほうが考えやすいでしょう。


お便り2006/2/23
from=/で


[1]の①で、けんさんの解答例だと、

  ○、×、○、×、×、○
と
  ○、×、×、○、×、○

の引き忘れがあります。(○:黄、×:黒)

引くパターンの数え漏れを起こし易い問題に感じますので、
最初から、6個の枠で黄色が2個連続する並びを順に動かして、
3個並ばないパターンを全部書き出して数え上げてみました。

 123456
 ○○×○××     1、2番目にある場合 3パターン
 ○○××○×     
 ○○×××○
 ×○○×○×     2、3番目にある場合 2パターン
 ×○○××○
 ××○○×○     3、4番目にある場合 2パターン
 ○×○○××
 ○××○○×     4、5番目にある場合 2パターン
 ×○×○○×
 ○×××○○     5、6番目にある場合 3パターン
 ×○××○○
 ××○×○○

以上、12通り