nCr はなぜ nPr を割った形なのか?選ぶと並べるの違い
5 人から 3 人を選んで並べると 60 通り。選ぶだけなら 10 通りです。差は 6 倍で、これは にあたる。
並べる数を、並べ方の数で割る。この 1 回の割り算が、順列と組合せを分けています。
選ぶことと並べることを分ける
を書き出すと、同じ 3 人組が何度も現れます。
A、B、C の 3 人を選んだ場合を拾うと、ABC、ACB、BAC、BCA、CAB、CBA の 6 通り。どれも顔ぶれは同じです。
選ぶだけなら、この 6 通りを 1 つと数えたい。だから で割る。
図の左が並べ方、右が組です。どの組にも並べ方が 通りずつぶら下がっている。
重なる回数がどの組でも同じ 6 なので、一律に割れます。ここがそろっていないと割り算は使えません。
組合せの公式
個から 個を選ぶ選び方の総数を と書きます[1]。
分母の が選んだものの並べ替え、 が選ばなかったものの並べ替えにあたる。両方を割り落としています。
例:5 から 3 を選ぶ
分子は の 3 個の積、分母は です。掛ける個数がそろっている点に注目する。
書き出しても確かめられます。ABC、ABD、ABE、ACD、ACE、ADE、BCD、BCE、BDE、CDE の 10 個。
計算のしかた
分子は から 1 ずつ下げて 個、分母は から 1 ずつ下げて 個。上下の個数が必ずそろいます。
先に約分すると軽くなる。、 と崩してから掛けます。
分子に n から r 個ぶんの積を書く
分母に r の階乗を書く
掛ける前に約分する
選ばないほうを数えても同じ
個から 8 個を選ぶのは、選ばない 2 個を決めるのと同じことです。
一般に が成り立ちます[1]。公式の分母が という対称な形をしているので、 と を入れかえても値が変わらない。
計算では、小さいほうに直してから進めます。 は と読み替える。

選ぶ側と残す側は、いつでも 1 対 1 に対応します。だから個数が等しい。
例:くじを引く
10 本のくじから 3 本を引きます。引く順序を気にしないなら 通り。
順序を気にするなら 通りです。 で、 ぶんの差になっている。
問題文に「同時に」「まとめて」とあれば組合せ、「1 本ずつ順に」で並びが意味を持つなら順列。ここで読み分けます。
選んだあとの順序が答えを変える。席順、役職、桁の位など
顔ぶれだけが問題になる。選ぶ人、選ぶ品物、引くくじなど
例:委員の選び方
10 人から 3 人の委員を選びます。役職がなければ 通り。
委員長、副委員長、書記と役職が付くなら、順序が意味を持ちます。 通り。
同じ 3 人でも、誰がどの役かで別の結果になる。役職の有無だけで答えが 6 倍変わります。
例:組合せから順列を組み立てる
順列を、選んでから並べる 2 段に分けても同じ値になります。
人から 3 人を選んで 通り、その 3 人を並べて 通り。
で、 と一致しました。次の関係が成り立っている。
例:特定のものを含む選び方
8 人から 3 人を選びます。A を必ず含む選び方はいくつか。
A は決まっているので、残り 2 人を A 以外の 7 人から選ぶ。 通りです。
A を含まない選び方は 通り。足すと になり、全体に戻ります。
この分け方が、二項係数の基本の等式にあたる。
特定の 1 人を含むか含まないかで分ける。パスカルの三角形で上の 2 数を足す規則が、この式です[1]。
この等式は式変形でも示せますが、含むか含まないかで分けるほうが速い。数え方の言いかえだけで済みます。
左辺は全体、右辺の第 1 項は A を含む場合、第 2 項は A を含まない場合。同じものを 2 通りに数えている。
例:男女から選ぶ
男子 6 人、女子 4 人から 3 人を選びます。男子 2 人と女子 1 人になる選び方を数える。
男子の選び方が 通り、女子が 通り。掛けて 60 通りです。
「少なくとも 1 人は女子」なら、全体 から男子だけの を引いて 100 通り。
| 条件 | 式 | 値 |
|---|---|---|
| 男子 2 と女子 1 | 6 から 2、4 から 1 | 60 |
| 女子だけ 3 人 | 4 から 3 | 4 |
| 少なくとも女子 1 人 | 120 引く 20 | 100 |
端の値
です。1 つも選ばない選び方が 1 通りある、という約束になります。
も同じ理由。全部選ぶ選び方は 1 通りしかありません。
で、これは 1 個ずつ選ぶだけ。どれも公式に を当てはめれば出ます。
12 人の中から 4 人の代表を選びます。役職の区別はありません。選び方は何通りですか。
- 11880 通り
- 495 通り
- 48 通り
よくある誤り
順序が答えを変えるかどうか。判断はこの一点だけです。変えないなら、並べ方のぶんで割る。












12C4=4×3×2×112×11×10×9=495 通りです。11880 は順序まで区別した 12P4 になります。