順列・組合せの計算(nPr・nCr・階乗):何通りかと式
n と r を入れると、組合せ nCr・順列 nPr・階乗 n! を、計算式つきで出します。重複順列・重複組合せも。大きな数も全部の桁を正確に計算します。
5個から3個を選ぶ組合せ
10通り
組合せ 5C3 = 5P3 ÷ 3! = 60 ÷ 6 = 10通り
順列 5P3 = 5 × 4 × 3 = 60通り
階乗 5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120
重複順列 53 = 125通り・重複組合せ 5H3 = 7C3 = 35通り
5C3 = 10通り答えの全部の桁
順列・組合せの公式
| 名前 | 式 | 例(n=5、r=3) |
|---|---|---|
| 順列 | nPr = n! ÷ (n−r)! | 60通り |
| 組合せ | nCr = n! ÷ {r!(n−r)!} | 10通り |
| 階乗 | n! = n × (n−1) × … × 1 | 5! = 120 |
| 重複順列 | nr | 125通り |
| 重複組合せ | nHr = n+r−1Cr | 35通り |
5人から委員長・副委員長・書記を選ぶ(順番がある)= 順列 60通り。5人から委員を3人選ぶ(順番がない)= 組合せ 10通り。
階乗の表(0!〜20!)
| n! | 値 |
|---|---|
| 0! | 1 |
| 1! | 1 |
| 2! | 2 |
| 3! | 6 |
| 4! | 24 |
| 5! | 120 |
| 6! | 720 |
| 7! | 5,040 |
| 8! | 40,320 |
| 9! | 362,880 |
| 10! | 3,628,800 |
| 11! | 39,916,800 |
| 12! | 479,001,600 |
| 13! | 6,227,020,800 |
| 14! | 87,178,291,200 |
| 15! | 1,307,674,368,000 |
| 16! | 20,922,789,888,000 |
| 17! | 355,687,428,096,000 |
| 18! | 6,402,373,705,728,000 |
| 19! | 121,645,100,408,832,000 |
| 20! | 2,432,902,008,176,640,000 |
※ 0! = 1 と決めます。21! から先は計算機に入れてください(1000! まで全部の桁を計算します)。
順列・組合せの計算ガイド:使い方と順番があるかの見分け方
n と r を入れると、順列・組合せ・階乗などを一度に出します。順列と組合せのどちらを使うかは、問題文が「選んだものの順番」を区別しているかどうかで決まります。
こんなときに使えます
- 高校の数学Aの場合の数の問題で、答えを確かめたいとき
- 試合の組み合わせや、係の決め方が何通りあるか知りたいとき
- 電卓では桁があふれる大きな階乗を、全部の桁まで知りたいとき
使い方
- 「n(全部の数)」に選ぶもとになる数を、「r(選ぶ数)」に選ぶ数を入れます。
- 「大きく出す答え」で、組合せ・順列・階乗・重複順列・重複組合せのどれかを選びます。
- 選ばなかった数え方の答えも下に並ぶので、見比べて問題に合うものを使います。
計算の例
8人の中から部長と副部長を1人ずつ選ぶのは、役の区別があるので順列で、8P2 = 8 × 7 = 56通りです。
同じ8人から代表を2人選ぶだけなら、組合せで28通り。8人を一列に並べる並べ方は、8! = 40,320通りです。
気をつけたいこと
- 同じものを何回選んでもよいときは、重複順列・重複組合せの答えを使います。
- 人を円形に並べる問題は、回すと同じになる並び方があるので、円順列・じゅず順列のページで計算します。
よくある質問
順列と組合せのちがいは?
順列は選んだものを並べる(順番を区別する)数、組合せは選ぶだけ(順番を区別しない)数です。5人から委員長・副委員長・書記を選ぶのは順列で 5P3 = 60通り、5人から委員を3人選ぶのは組合せで 5C3 = 10通りです。
nPr と nCr の計算式は?
nPr = n × (n−1) × … × (n−r+1) = n! ÷ (n−r)!、nCr = nPr ÷ r! = n! ÷ {r! × (n−r)!}。組合せは、順列を「選んだ r 個の並べ方」の r! 通りで割ったものです。
0! はなぜ1ですか。
nPn = n! ÷ 0! や nC0 = 1 などの式がそのまま成り立つように、0! = 1 と決めています。
重複組合せ(nHr)とは?
同じものを何回選んでもよいときの組合せの数で、nHr = n+r−1Cr。3種類の果物から5個買う方法は 3H5 = 7C5 = 21通り。重複順列は、同じものを何回選んでもよい並べ方で nr 通りです。
1〜43から6個の数字を選ぶ組合せは何通り?
43C6 = 6,096,454通りです。6個すべてが当たる確率は、その1通りなので約610万分の1になります。
出典
本ツールの整数・分数の計算は誤差なしで行い、終わりのない小数は表示した桁で四捨五入しています。授業やテストでの答えの書き方(分数のまま・帯分数・根号の形など)は、先生や問題の指示に従ってください。
要点
- 順列
並べる(順番を区別する) - 組合せ
選ぶだけ(順番を区別しない) - nCr
nPr ÷ r! - 習う学年
高校 数学A