北海道大学2012年後期理系数学第1問(解答・解説)
(1)
3n枚のカードからn枚のカードを選びAのカードとし、残りの2n枚のカードからn枚のカードを選びBのカードとし、残ったn枚のカードをCのカードとすればよいから、全部で、
(3n)!/{(2n)!×n!}×(2n)!/(n!×n!) ←組合せですね。なお、〇!は、1から〇までの連続する〇個の整数の積を表します。
=(3n)!/(n!)3通り
となります。
(2)
カードを整理すると、次のようになります。
1、2、・・・、n、n+1、・・・、2n−1、2n、2n+1、・・・、3n
2n−1以上の番号のカードはn+2枚で、n+1以上のカードは2n枚ですね。
このことから、Bのカードが決まれば、Aのカードも決まります。 ←条件の厳しいBの条件をまず考えます。
また、Cのカードが1、2、・・・、nのn枚のカードに確定することもすぐにわかりますね。
さて、Bの条件について考えましょう。
まず、Bは2n−1の番号のカードをもらう必要があります。
あとは、2n以上3n以下のn+1枚のカードからn−1枚のカードをもらえばいいですね。
したがって、条件を満たす配り方は、全部で
(n+1)×n/(2×1) ←組合せですね。
=n(n+1)/2通り
となります。