灘高等学校2022年数学第4問(解答・解説)
(1)
すべての場合は3×3×3×3×3×3通りあります。 ←9×9×9=729とすれば暗算で簡単に計算することができますが、計算する必要はありません。
「PASS」(4文字)をひとかたまりと考え、残りの2文字を並べると考えればいいですね。
「PASS」の場所の決め方は3通りあり、そのそれぞれに対して残りの2文字が何になるかで3×3通りあるから、条件を満たす場合は3×3×3通りあり、求める確率は(3×3×3)/(3×3×3×3×3×3)=1/27となります。
(2)
すべての場合は3×3×3×3×3×3×3×3×3通りあります。
(1)同様、「PASS」(4文字)をひとかたまりと考え、残りの5文字を並べると考えます。
「PASS」の場所の決め方は6通りあり、そのそれぞれに対して残りの5文字が何になるかで3×3×3×3×3通りあるから、条件を満たす場合は6×3×3×3×3×3通りありそうですが、この中には「PASS」が2か所あるものがあり、この場合が2回カウントされているので1回分取り除く必要があります。 ←あえてダブらせて後で修正します。
「PASS」が2か所あるものについては、「PASS」(4文字)をひとかたまりと考え、このかたまり2個と残りの1文字を並べると考えればいいですね。
「PASS」以外の残りの1文字の場所の決め方が3通りあり、そのそれぞれに対して残りの1文字が何になるかで3通りあるから、この場合は3×3通りあります。
結局、条件を満たす場合は(6×3×3×3×3×3−3×3)通りあり、求める確率は(6×3×3×3×3×3−3×3)/(3×3×3×3×3×3×3×3×3)=161/2187となります。