席替えをしても変わらない人がいる確率(2)

席替えをしても、変わらない人がいる確率の続きです。

 私の考え方−1

前回の書き並べを参考に1・2・3人の席替えについて、
次の様な表を作ってみました。

人数

席替えの仕方
の総数

変わらない人が
いる場合の数

全員が変わる
場合の数

1人

1!=1

2人

2!=2

3人

3!=6

 

4人からは、すべてを書き並べるのは大変になってくるので、
計算で求めることにしました。
変わらない人がいる場合の数は、

計算式は 1+*1+*2=15 通り

  意味は 4人とも変わらない場合が         1通り
      2人だけ変わる場合を考えると、
        変わる2人を選ぶのが通り
        変わり方は入れ替わるだけの1通りなので
                        
*1通り
      3人だけが変わる場合を考えると、
        変わる3人を選ぶのが通り
        3人全員が変わるパターンは上の表より
        2パターンあるので、      
*2通り

 (上の式は *1+
  とも、書けます。青字は人数。赤字は表の最右列の数字ですね)

また、4人とも変わる場合の数は、上の15通りより
   
4!−15=9 通り です。
表に以下を書き足します。

4人

4!=24

15

 

5人の場合も同様に(4人の結果を参照しながら)
  変わらない人がいる場合の数は、

 *1+*0+*1+*2+=76

  5人全員変わる場合の数

   5!−76=44

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