7人を2つの組に分ける方法について、次の問いに答えよ。
(1) A組、B組に分ける。ただし、どちらの組にも少なくとも1人は入るものとする。
(2) 名前のない2つの組に分ける。ただし、どちらの組にも少なくとも1人は入るものとする。
重複順列の王道問題の1つです。今回は「グループ分け」に関する問題です。似たものに「部屋分け」がありますが、この2つは区別する必要があります。
3人のAさん、Bさん、Cさんがいる場合を考えます。
部屋分けでは、
① 101号室にAさんとBさん、102号室にCさん
② 101号室にCさん、102号室にAさんとBさん
は別の入れ方です。101号室と102号室は区別されているため、誰がどちらの部屋に入るかが変われば別物になります。これはイメージどおりだと思います。
一方、今回のグループ分けでは、
① AさんとBさんの組、Cさんの組
② Cさんの組、AさんとBさんの組
は同じ分け方です。2つの組を書く順番を入れ替えただけだからです。
したがって、部屋分けなのかグループ分けなのかによって、答えは変わります。ただし、「A組・B組」や「1班・2班」のようにグループに名前が付いている場合は、それぞれを区別するため、部屋分けと同じ考え方になります。
今回は「グループ分け」なので、部屋分けよりも話が1ステップ重いです。
7人の1人1人が2つの選択肢を持っていると考えるところまでは、部屋分けと同じです。実際、(1)は「空室を許さない部屋分け」に該当します。
また、「2つの組に分ける」とだけ書かれている場合、通常は空の組を作りません。部屋分けでは「誰も入らない部屋があってもよい」という条件がありますが、グループ分けでは、空の組を許さないことを自分で読み取らなければならない場合があります。
そこから(2)では、A組・B組という名前を外します。組名を入れ替えただけの2通りは同じグループ分けなので、2通りを1つにまとめます。
次のようにイメージしてください。
部屋分け(空室OK)
→ 部屋分け(空室NG)
→ グループ分け
今回のような小問構成ではなく、グループ分けだけを単独で問われた場合は、自分でこのフローを最初から追うことになります。
7人のそれぞれについて、A組とB組の2通りから入る組を選ぶ。
したがって、空の組を許す分け方は、
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。
条件を満たさないのは、7人全員がA組に入る場合と、7人全員がB組に入る場合の2通りである。
したがって、
より、126通り。
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(1)ではA組とB組を区別したため、名前のない2つの組として見ると、同じ分け方を組名の入れ替えによって2回ずつ数えている。
したがって、
より、63通り。
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(1) 126通り
(2) 63通り