8人の生徒 が、円形のテーブルに等間隔に座る。次のような座り方は何通りあるか。
(1) と が隣り合う。
(2) と が向かい合う。
円順列の少しひねられた王道問題です。通常の順列で少しひねったときに登場する「隣り合う」に加え、円順列特有の「向かい合う」も同時に学びます。
「隣り合う」では、隣り合う2人を1つの塊としてとらえます。一方、「向かい合う」では、向かい合う2人のうち一方を固定すると、もう一方の位置が自動的に決まります。円順列の解法である「1人を固定する」も、そこで同時に満たされます。
テスト対策としては、ちょうどよいラインの問題だと思います。簡単すぎず、一ひねりなので、学校の先生も扱いやすい問題だと思います。
(1)は「隣り合う」+「円順列」で考えます。逆に、(2)は円順列における「1人を固定する」という考え方だけで対応できます。
(1)の方が手順は長いですが、不思議と考えやすい気がします。(2)は、 を固定すれば後はするすると解けますが、少し怖い感じがあります。
(2)の流れは、
となります。
ここで、「 と を入れ替える2通りを掛けなくてよいのか」「残り6人を円順列として考えなくてよいのか」と、少し引っかかるかもしれません。
しかし、最初に を固定した時点で、回転による重複はすでに取り除かれています。また、 が座る向かい側の位置は1か所だけです。残りの6か所は、固定した を基準として区別できるため、残り6人を普通の順列として並べればよいです。実は一本道です。
のまとまりと残り6人の、合計7つを円形に並べる。
並べ方は、
通りである。
AI接続は次工程で実装予定です。
AIの回答には誤りが含まれる場合があります。ThinkingFlowの確認済み結果・最終解答と照合してください。
まとまりの内部の並び方は、 の2通りである。
したがって、
より、1440通り。
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の位置を1か所に固定すると、 が座る向かい側の位置も1か所に決まる。
これにより、残り6人が座る6か所が残る。
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残り6人を6か所に並べる方法は、
より、720通り。
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(1) 1440通り
(2) 720通り