【場合の数】数字を並べて整数をつくる問題
問題
0, 1, 2, 3, 4 の 5個の数字から異なる3個を選んで3桁の整数をつくる。
(1) 3桁の整数はいくつあるか。
(2) 2の倍数はいくつあるか。
(3) 3の倍数はいくつあるか。
(4) 6の倍数はいくつあるか。
(1) 3桁の整数はいくつあるか。
(2) 2の倍数はいくつあるか。
(3) 3の倍数はいくつあるか。
(4) 6の倍数はいくつあるか。
方針
倍数の判定法を使います。
最高位が 0 になってはいけないことに注意してください。場合分けをする際も, 0 に注目します。
解答
(1)百の位は 0以外の4通り
十,一の位は 百の位で用いた数以外を並べる4⋅3=12 通り
よって, 4⋅4⋅3=48個
百,十の位の数字の並べ方は 4⋅3=12 通り [2] 一の位が 2 のとき
百の位は 2, 0 以外の3 通り
十の位は,百の位で用いた数と 2 以外の 3 通り
よって3⋅3=9 通り [3] 一の位が 4 のとき
[2] と同様 9 通り [1]~[3] より,12+9+9=30個
百の位は 0 以外の2通り
十,一の位の数字の並べ方は2!=2 通り
よって, 3 桁の整数は2⋅2=4 個 [2] (1,2,3) または (2,3,4) のとき
3 桁の整数は 3!=6 個 [1], [2] より, 4⋅2+6⋅2=20個
十,一の位は 百の位で用いた数以外を並べる4⋅3=12 通り
よって, 4⋅4⋅3=48個
(2) 一の位が0, 2, 4 であれば 2 の倍数になる。
[1] 一の位が 0 のとき百,十の位の数字の並べ方は 4⋅3=12 通り [2] 一の位が 2 のとき
百の位は 2, 0 以外の3 通り
十の位は,百の位で用いた数と 2 以外の 3 通り
よって3⋅3=9 通り [3] 一の位が 4 のとき
[2] と同様 9 通り [1]~[3] より,12+9+9=30個
(3) 和が 3 の倍数になる 3 つの数の組合せは,
(0,1,2),(0,2,4),(1,2,3),(2,3,4)
百の位は 0 以外の2通り
十,一の位の数字の並べ方は2!=2 通り
よって, 3 桁の整数は2⋅2=4 個 [2] (1,2,3) または (2,3,4) のとき
3 桁の整数は 3!=6 個 [1], [2] より, 4⋅2+6⋅2=20個
(4) 2 の倍数(偶数)かつ 3 の倍数であればよい。(3)の組合せでつくる数字のうち, 一の位が偶数であるものが 6 の倍数になる。
(0,1,2) のとき
一の位が 0 または 2 になるのは 3個
(0,2,4) のとき
0,2,4はすべて偶数なので, (3)で求めた4個はすべて偶数
(1,2,3) のとき
一の位が2になるのは 2個
(2,3,4) のとき
一の位が 2 または 4 になるのは 4個
よって, 3+4+2+4=13個