場合の数

和の法則・積の法則

場合の数の基本原理

場合の数の「和の法則・積の法則」を、答えを先に押さえてから理解できる形に整理したページです。「場合の数の基本原理」でつまずきやすい点も含めて、学習の流れを短く確認できます。

数学A 約13分 難易度 1

このページのまとめ

先に押さえておくこと

和の法則・積の法則の要点をまとめたページです。先に答えを確認してから、解き方とつまずきやすい点を順にたどれます。

答えの要点

場合の数の基本原理の答えと条件を先に確認できます。

  • テーマ: 場合の数の基本原理
  • ポイント: 場合の数の基礎を短く確認しやすく、検索から入ってもそのまま理解まで進めやすい記事です。
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問題

(1)(1)\quad 大小22つのサイコロを同時に投げるとき、目の和が55または1010になる場合の数を求めよ。

(2)(2)\quad 33つの街A\text{A}, B\text{B}, C\text{C}がある。A\text{A}からB\text{B}への道が33通り、B\text{B}からC\text{C}への道が22通りあるとき、A\text{A}からC\text{C}への行き方は何通りあるか。

(3)(3)\quad 33つの街A\text{A}, B\text{B}, C\text{C}がある。A\text{A}からB\text{B}への道が33通り、鉄道が22通りある。B\text{B}からC\text{C}への道が44通り、鉄道が11通りあるとき、A\text{A}からC\text{C}への行き方は何通りあるか。

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(1)  (1)\; 7通り\underline{7\text{通り}}

(2)  (2)\; 6通り\underline{6\text{通り}}

(3)  (3)\; 25通り\underline{25\text{通り}}

解説

場合の数の基本である「和の法則」と「積の法則」について解説します。

「和の法則」と「積の法則」って何ですか?

場合の数を数えるときの22つの基本ルールだよ。

まずはそれぞれの法則を確認してから、問題を解いてみよう!

和の法則は「または\textcolor{red}{\text{または}}」「どちらか\textcolor{red}{\text{どちらか}}」のように、別々の場合を合わせる\textcolor{red}{別々の場合を合わせる}ときに使います。

積の法則は「かつ\textcolor{red}{\text{かつ}}」「続けて\textcolor{red}{\text{続けて}}」のように、組み合わせて起こる\textcolor{red}{組み合わせて起こる}ときに使います。

足すのか掛けるのか、どう見分ければいいですか?

「場合を合わせる\textcolor{red}{\text{合わせる}}」なら足し算\textcolor{red}{\text{足し算}}、「場合を組み合わせる\textcolor{red}{\text{組み合わせる}}」なら掛け算\textcolor{red}{\text{掛け算}}と覚えよう!

では、問題を解きながら確認していこうね。

(1)(1)\quad 大小22つのサイコロを同時に投げるとき、目の和が55または1010になる場合の数を求めよ。

まず「和が55になる場合」と「和が1010になる場合」を別々に考えてみましょう。

和が55になるのは、(,)=(\text{大}, \text{小})=

(1,4),  (2,3),  (3,2),  (4,1)(1, 4),\;(2, 3),\;(3, 2),\;(4, 1)

44通りです。

和が1010になるのは、(,)=(\text{大}, \text{小})=

(4,6),  (5,5),  (6,4)(4, 6),\;(5, 5),\;(6, 4)

33通りです。

「和が55」と「和が1010」は同時に起こらないね。

つまり、和の法則\textcolor{red}{\text{和の法則}}が使えるよ!

「和が55または\textcolor{red}{\text{または}}「和が1010」なので、和の法則より

4+3=7通り4 + 3 = \underline{7\text{通り}}

(2)(2)\quad 33つの街A\text{A}, B\text{B}, C\text{C}がある。A\text{A}からB\text{B}への道が33通り、B\text{B}からC\text{C}への道が22通りあるとき、A\text{A}からC\text{C}への行き方は何通りあるか。

A\text{A}からC\text{C}に行くには、AB\text{A} \to \text{B}BC\text{B} \to \text{C}続けて\textcolor{red}{\text{続けて}}行う必要があります。

「続けて」だから、積の法則を使えばいいんですね!

その通り!AB\text{A} \to \text{B}33通りの各々に対して、BC\text{B} \to \text{C}22通りあるからね。

積の法則より、

3×2=6通り3 \times 2 = \underline{6\text{通り}}

(3)(3)\quad 33つの街A\text{A}, B\text{B}, C\text{C}がある。A\text{A}からB\text{B}への道が33通り、鉄道が22通りある。B\text{B}からC\text{C}への道が44通り、鉄道が11通りあるとき、A\text{A}からC\text{C}への行き方は何通りあるか。

この問題では、和の法則と積の法則の両方\textcolor{red}{\text{和の法則と積の法則の両方}}を使います。

まずは各区間の行き方を整理してから、全体を考えよう。

まず、A\text{A}からB\text{B}への行き方は、道33通りまたは\textcolor{red}{\text{または}}鉄道22通りなので、

和の法則より、3+2=5通り3 + 2 = 5\text{通り}

次に、B\text{B}からC\text{C}への行き方は、道44通りまたは\textcolor{red}{\text{または}}鉄道11通りなので、

和の法則より、4+1=5通り4 + 1 = 5\text{通り}

A\text{A}からC\text{C}に行くには、AB\text{A} \to \text{B}BC\text{B} \to \text{C}続けて\textcolor{red}{\text{続けて}}行うので、

積の法則より、5×5=25通り5 \times 5 = \underline{25\text{通り}}

和の法則で各区間をまとめてから、積の法則で全体を求めるんですね!

その通り!このように、和と積の法則を組み合わせて使う問題は多いから、しっかり練習しておこう。

このページのまとめ

ここでは場合の数の基本である「和の法則」と「積の法則」について学習しました。

または\textcolor{red}{\text{または}}」→ 足す(和の法則)、「続けて\textcolor{red}{\text{続けて}}」→ 掛ける(積の法則)と覚えましょう。

この22つの法則は場合の数・確率のすべての基礎になるので、しっかりマスターしてくださいね!

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