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きのうを思い、きょうを実感し、あすに想いを馳せよう。
若年性或いは老人性痴呆症にならない為にもね?

songzhaoのボケ封じ数学講座第27講

2007年01月21日 | Weblog
 今日はお酒が入らないうちに続きを書こうと思う。

 前講の『順列』と『組み合わせ』について、もう一度復習しよう。

 0から9までの数字を書いたカードから三枚取り出して3桁の数字を作るとき、一枚づつ取り上げて3桁の数字をつくってはもとに戻して、同じことを繰り返すとき、どのような数ができるかというと、10*9*8=720種類(通り)の3桁の数字ができます。(最初に0を引いてしまったとき3桁と言うのは憚られますがこの場合、便宜3桁ということにしてください)・・・・・(あ)
 
 ところで、その数の構成要素が1、2、3であった場合に、この3個の数から、出来上がる数というは、123、 132、 213、 231、 312、 321 と6個の数となります。この計算を表現するのに『三個の数字から構成される場合の数、あるいは順列』などと言います。計算式は、3*2*1=6ということになりますが、『3の階乗とか、3!、3P3』と表現します。・・・・(い)

 つぎに、『組み合わせ』とはどういうことかというと、『順列』から『順序を剥奪した場合の数』を言います。例えば(い)の場合から順序を剥奪するとは、3*2*1/3*2*1=1となり、1、 2、 3からなる数の『組み合わせ』は当然1通りしかありません。・・・このぐらいのことを言うと「人を馬鹿にして!」という声が聞こえてきますが、それなら、(あ)の場合の720通りの『組み合わせ』はいくつあるのだ?聞き返すと、案外困ってしまう学生も多いのだから、基本を学ぶときには謙虚でなければなりません。

 0から9までの十個の数字から3個を取り出してできる『組み合わせ』はいくつあるか(ただし、0から始まる数も便宜3桁の数とする)。

 10*9*8/3*2*1=720/6=120通り。これが答です。

 数学ではN個の中からR個を取り出す『組み合わせ』という表現をnCrという記号で表します。

 『順列』『組み合わせ』実践編:

 巷には、射幸心を煽るものとして、『ロト6』という富くじがあるのだが、知恵も付いたことだし、それについて考察してみよう。

 1から43までの自然数の中から6個の数字を取り出して、抽選で出た数字と全て一致すれば目出度く一等賞、場合によっては一口200円が4億になることもある。まさに話は夢なのだ!。

 43の数字の中から、6個を取り出すときの場合の数は、43*42*41*40*39*38=4389446880通りある。数字の並び順は問題としないのであるから、組み合わせの計算をすることになります。・・・・例によって6個の数字から並び順を剥奪するのだから、この天文学的な数を、6*5*4*3*2*1=720で割ると、4389446880/720=6096454という数になります。この6096454通りのうちの1個の場合が当たりくじということになるのだ。夢は大きく可能性は極めて少ない。

 二等の当選番号の当て方が些かフルっているので、頭が混乱するのであるが、主催者側の説明によれば、一等の番号のうちの5個とボーナス数字一個が一致すればそれが二等だという。一等の6個の数字から5個取り出す組み合わせが6*5*4*3*2/5*4*3*2*1=6通りある。6通りに対して今まで選ばれ無かった数字の数(37)を掛け合わせた数ぶんだけの組み合わせが生じることになる。この場合、全体の場合の数も37倍しなければならない。6*37/6096454*37=6/6096454となり、結果としては一等の6倍の確率となる。

 三等の場合の計算は、6C5*37/6096454=222/6096454から、二等の当たり数6を引いた、216/6096454が当たりくじの理論上の当選確率である。

 同様にして、4等、5等の確率を検証してみるのも一興であろう。