問題
下記の図の4か所に色を塗り分ける。但し、隣り合う場所には同じ色は使えないものとする。
(1)2色で塗る場合の塗り分け方は何通りか。
(2)3色で塗る場合の塗り分け方は何通りあるか。但し、3色のうち使わない色があっても良い。
解答
(1)
隣り合う場所には同じ色は使えないので、
隣り合う場所には同じ色は使えないので、
①-④ と ②-③の場所を塗分ける2パターンしかないことがわかる。


まとめると、

つまり、2色を2ヵ所に並べる順列と考える。
2P2 = 2・1 = 2通り
(2)
場合分けを行う。

(2)
場合分けを行う。
(ⅰ)2色で塗る場合
隣り合う場所には同じ色は使えないので、
①-④ と ②-③の場所を塗分ける2パターンしかないことがわかる。

つまり、3色から2色を選んで、その2色を2ヵ所に並べる
3C2 × 2P2 = 3 × 2・1 = 6通り
(ⅱ)3色で塗る場合

例えば、①と④の場所に使う色の選び方は、
3C1 = 3通り
そして、残りの②、③の塗り方は、 2P2 = 2通り
よって、3 × 2 = 6通り
これが図の下のときの場合もいえるので、6×2=12通り
まとめると、
(ⅰ)2色で塗る場合 6通り
(ⅱ)3色で塗る場合 12通り
よって、 6 + 12 = 18通り
A.(1)2通り (2)18通り
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