同じものを含む円順列と数珠順列

例題 1 赤玉 1 個,青玉 2 個,緑玉 3 個すべてを使って円形に並べる方法は何通りあるか。

「円順列について」「同じ文字を含む順列」の複合問題です。
1 つしかない赤玉を固定すると考えやすくなります。
残った青玉 2 個,緑玉 3 個の並べ方だけを考えればよいので,
5! = 10 (通り)
2!3!

例題 2 赤玉が 1 個,青玉が 2 個,緑玉が 3 個ある。
この 6 個の玉すべてに穴を空け,ひもを通してネックレスを作る。
異なるネックレスは何個できるか。

単純に 2 で割って良いときは,「すべてが左右非対称」のときだけです。
例題 1 で数えた 10 個のうち,左右対称のものが 2 個あります(下の図)

左右対称のものは,裏返しても自分自身なので,2 で割ることができません。
残った 8 個は,左右非対称なので,裏返すと重なります。
以上より,異なるネックレスは,4 + 2 = 6 (個)

例題 3 赤玉 2 個,青玉 2 個,緑玉 2 個すべてを使って円形に並べる方法は何通りあるか。

すべて 2 個ずつあるので,試しに赤の 1 つを固定します。
残りの 5 個の並べ方は,
5! = 30 (通り)
1!2!2!
もちろん,回転して重なるものは同じとみなします。(下はその 1 例)

2 で割りたいですが,回転しても自分自身になるものが下の図のように 2 つあります。

残りの 28 個は回転させると同じになるので,2 で割ります。
よって,全部で 14 + 2 = 16 (通り)

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