こんにちは、ウチダです。
いつもお読みいただきましてありがとうございます。
さて、
[ふきだし set=”悩む男性”]場合の数の総まとめ記事があったらなぁ~。[/ふきだし]
[ふきだし set=”悩む女性”]ついでに場合の数の基本的な部分も知りたいなぁ~。[/ふきだし]
そういった声にお応えしまして、「遊ぶ数学版場合の数総まとめ記事」を作成いたしました!!
[ふきだし set=”ウチダ”]下の目次からお好きな部分へ飛んで、ぜひ色々な記事をご覧くださいませ![/ふきだし]
場合の数の基本とは?【「もれなく」かつ「重複なく」です】
最初に、場合の数の基本中の基本をまとめておきます。
- もれなく数える
- 重複なく数える
「以上 $2$ 点を守ることができているか」は常に確認する必要があります。
この大基本さえ押さえておけば、理論上どんな場合の数だろうと求めることができますが…
[ふきだし set=”ウチダ”]たとえば答えが「 $843$ 通り」だとして、それを $1$ つずつ数え上げたいと思う人はどこにもいませんよね?[/ふきだし]
ということで、工夫して数え上げていくことが重要となってきます。
本記事では、以上を踏まえて
- 重要度 … ★ $1$ ~ $5$ でランク付け(私の独断と偏見によるものです)
- 難易度 … ★ $1$ ~ $5$ でランク付け(私の独断と偏見によるものです)
この $2$ つの指標とともに、全 $12$ 記事をご紹介します。
場合の数の解説記事12選
樹形図
重要度:★★★☆☆
難易度:★☆☆☆☆
- 「樹形図を使うか使わないかの判断基準」を $2$ 点挙げています。
- 特に「 $3$ 勝先取」の問題は必ず押さえたいところです。
- 基本ではありますが、登場頻度は少ないため、重要度は★ $3$ 個です。
和の法則・積の法則
重要度:★★★☆☆
難易度:★★☆☆☆
- 樹形図をちょっとだけ発展させたものです。
- 「~の法則」なんていう名前がついてますが、言ってることは当たり前です。
- 「正の約数の個数を求める問題」は知っておいた方が良いかも。
順列と組合せの違い
重要度:★★★★★
難易度:★★★☆☆
- 「区別をつける(なくす)→階乗をかける(割る)」ここが最重要ポイント!
- 整数を作る問題と三角形の個数の問題が少し難しいため、難易度は★ $3$ つです。
- 必ず押さえておきましょう!!
円順列
重要度:★★★★★
難易度:★★★☆☆
- 円順列のポイントは「固定」すること!
- 計 $7$ 問あります。円順列の出題パターンは事前に把握しておいた方が良いです。
- 全体的な難易度は★ $3$ にしましたが、★ $5$ の問題もあります。
数珠順列(じゅず順列)
重要度:★★★☆☆
難易度:★★★★☆
- 円順列のちょっと応用版。
- 出題頻度はあまり多くないため、重要度は下がります。
- でも「左右対称」のキーワードで何の話かわかるようには、なっておきましょう。
重複順列
重要度:★★★★☆
難易度:★★☆☆☆
- 円順列の次に重要。★ $5$ よりの★ $4$ です。
- 円順列よりは簡単なので、難易度は★ $2$ にしました。
- 応用問題の「部屋割り」や「アメ玉」はふつうに★ $3$ ぐらいあるかも。
同じものを含む順列
重要度:★★★★☆
難易度:★★☆☆☆
- 同じものを含む順列は、つまるところ「組合せ」です。
- 一定の順序を含む順列(文字列の問題など)では常に疑うようにしましょう。
- 整数を作る問題や最短経路問題が、重要な応用問題ですね。
最短経路問題
重要度:★★★☆☆
難易度:★★★☆☆
- 「↑」と「→」の同じものを含む順列です。
- しかし、「~を通らない」の解き方は確認しておく必要があるでしょう。
- 池がある場合では、とっておきの解き方があります!
組分け問題(部屋割り問題)
重要度:★★★★☆
難易度:★★★★☆
- 「モノの区別」「組の区別」「要素の個数の指定」と $3$ つの指標で考えなければいけません。
- わかりやすく図解してますので、コツをつかんでいきましょう!
- 「重複度で割る」のがポイントです。
重複組合せ
重要度:★★★☆☆
難易度:★★★★☆
- 仕切りを使う理由がわかりづらいですが、逆にそこさえ理解できてしまえば、あとはすんなりいきます。
- 「整数解の個数を求める問題」はマジで頻出なので、必ず押さえておきましょう!
- ポイントは「 $0$ 以上」になるように変数変換するところですね。
二項係数の公式(組合せの性質)
重要度:★★☆☆☆
難易度:★★★☆☆
- 二項係数の公式 $3$ つを、$2$ 通りの方法で証明しています。
- 「パスカルの三角形」や「フェルマーの小定理」に応用されます。
- 公式①だけは、自然と使えるようになる必要があります。ここは慣れです。
完全順列(攪乱順列)
重要度:★☆☆☆☆
難易度:★★★★★
- 完全にコラム内容ですね。
- 「 $1↔k$ 」と「 $1→k$,$k→1以外$ 」に場合分けして考えるのがポイントです。
- よく挙げられる代表例が「プレゼント交換」や「席替え」です。
確率の総まとめ記事
- 場合の数の次に学ぶのが「確率」です。
- 場合の数の知識が非常に役に立ちます。
- あわせて勉強しておけば、効率UP間違いナシです!
場合の数をしっかりマスターしたいと思ったら…?
遊ぶ数学内で取り扱っている全 $12$ 記事のご紹介でした。
まずは、これらの記事をじっくり読んで勉強していただきたく思います。
[ふきだし set=”悩む男性”]本当にそれだけで十分なの…?[/ふきだし]
[ふきだし set=”ウチダ”]…はい。とは言えませんね。(笑)[/ふきだし]
ということで、僕が本当にオススメしたい教材を $2$ つご紹介します。
まず一つ目。
数学参考書「Focus Gold」さんです。
「Focus Gold がなぜ優れているか」僕なりの見解を書き記すと…
- 問題ごとに要点に”Focus”し、デザインもきれいでわかりやすい。
- 出版元が「啓林館」さんで、とっても本質的な解説。
- 数学が苦手な方~得意な方まで、全人類楽しめる。
- コラムが数学好きにはたまらない。(勉強法などもあります。)
参考書は、自分に合っているものを $1$ 冊見つけ、それをやりこむことが重要です。
[ふきだし set=”ウチダ”]未だに愛用させてもらっている参考書です。かなり力が付きますよ![/ふきだし]
次に二つ目。
「数学ガールの秘密ノート」さんです。
著者が「結城浩」さんという方で、本職はプログラマです。
数学ガールの特徴は
- 僕、ミルカ、テトラ、ユーリの $4$ 人からなる会話形式で話が進んでいく。
- 個性豊かなキャラクターたちで、読んでいて楽しい。
- 数学的にも、易しい部分から高度な部分まで、幅広く解説。
ということで、これもまた数学が苦手な方でも得意な方でも、どちらでも楽しめる内容となっています。
[ふきだし set=”ウチダ”]「場合の数だけ勉強したい!」という方にピッタリの教材です。物語形式なので、読んでいて楽しい。それなのに、読み終わったころには理解がめっちゃ深まっている。そんな不思議な作品です。[/ふきだし]
以上、参考になりましたら幸いです。
終わりです!
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