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数学A 順列、組み合わせ

復習の範囲で問題を解いているのですが、次の問題の解き方で躓いたのでアドバイスお願いいたします。 ■問1 区別ができないボール10個を区別が出来ない4個の箱に分ける方法は何通りあるか求めよ。 ただし空の箱があってもよいものとする。 ボールと箱の両方が区別されないので式が思いつきませんでした。 書き出せば答えは簡単に求められるのですが、うまく解く方法を教えていただきたいと思います。

  • quads
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  • taktta
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回答No.14

記事■分割数の漸近挙動  参考 http://www.geocities.jp/ikuro_kotaro/koramu/bunkatsu.htm

参考URL:
http://www.geocities.jp/ikuro_kotaro/koramu/bunkatsu.htm
quads
質問者

お礼

そしてそして、更に参考ありがとうございます。 読ませていただいたのですが、知識不足なために途中から理解しかねる内容でした…。 自分なりに気の済むまで考えてみたいと思います。 05-06-30 16:50

その他の回答 (13)

  • taktta
  • ベストアンサー率23% (12/52)
回答No.13

何か法則を見つけられればと思います…w 05-06-29 22:30 法則といえばNO5の人のだしている回答が法則でこれで必要十分だと私にはおもわれますが。

quads
質問者

お礼

その導出方法も気になりますが、他の法則も見つけられればと思いまして…。

回答No.12

quadsさん、今晩は。 お問合せの件、 p(n,4)={(2n^3+6n^2-9(1-(-1)^n)n+144)/288}の出典は下記文献1です。但し、文献1では文献2から式を引用しているだけで 導出方法は文献2のほうにあるそうですが、私は見ていません。もし見ていたとしても差分方程式の高度な知識が必要みたいですから私にはとても歯が立ちません。 文献1 数え上げ組合せ論入門 日本評論者発行 成嶋弘著 文献2 数理科学 1991年9月号 離散数学とは何か 野崎昭弘著 それから、細かい話ですがNo7のお礼 >自然数nを分割する方法の総数を算出する式は無いようですが、 無いということが示されたわけではありません。今現在は見つかっていないが、今後見つかるかもしれません。 (つい、字面どおりに解釈しましたが、もしかすると 意図としては合っていたかもしれませんね)

quads
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 恐らく、私の方が貴方様より知識が乏しいので、そのような仰られ方だと私には導出は不可能に近いようですね…; しかしながら、文献の方も参考にさせていただきます。 でも、文献2の方は読む機会があるのだろうか…。 p(n,k)の式すら途轍もなく難しい感じなのにp(n)の導出は…というような。。 「式が存在しない」という解釈はしていませんでしたが、「式の導出は非常に困難」という感じで書き込みました。 今はNo.10さんの方を参考にプログラムを組んだりしています…。 といっても書き出しているだけですが…。 何か法則を見つけられればと思います…w 05-06-29 22:30

  • taktta
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回答No.11

下記NO 10でのANSWER補足、同サイトのp(20)まで計算した結果表 でこの表の1,5,8,9を足した23が答えです。 1 2 3  4  5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 p(n,r) n,r 11 42、10,1,5,8,9,7、―――

  • taktta
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回答No.10

非常に関係あるところをみつけたのでお知らせします。 http://www.asahi-net.or.jp/~KC2H-MSM/excel/excel003.htm

参考URL:
http://www.asahi-net.or.jp/~KC2H-MSM/excel/excel003.htm
quads
質問者

お礼

誠にありがとうございます。 提示していただいたサイトを参考に実際に組み込んで計算してみました。 もっと考察してみたいと思います。 05-06-29 19:50 ※適当に締め切りたいと思います。

  • taktta
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回答No.9

10+0+0+0 9+1+0+0 8+2+0+0 8+1+1+0 7+3+0+0 7+2+1+0 7+1+1+1 6+4+0+0 6+3+1+0 6+2+2+0 6+2+1+1 の続き 5500 5410 5320 5311 5221 4420 4411 4330 4321 3331 3322

  • taktta
  • ベストアンサー率23% (12/52)
回答No.8

g(10,4)空箱なしで10を4つの箱に分けるの場合数 f(10,4)空箱ありで10を4つの箱に分けるの場合数 f(10,4)=g(10,4)+g(10,3)+g(10,2)+g(10,1) g(n,1)=1 g(10,4)1=箱の数4で一番最小の箱の数が1 の場合数 g(10,4)2=同上で一番最小の箱の数が2 の場合数 g(10,4)3=同上で一番最小の箱の数が3の場合数 :ありえない g(10,3)1=箱の数3で一番最小の箱の数が1の場合数 g(10,3)2=箱の数3で一番最小の箱の数が2の場合数 以下同様定義 すると g(10,4)=g(10,4)1+g(10,4)2 g(10,3)=g(10,3)1+g(10,3)2+g(10,3)3 g(10,2)=g(10,2)1+g(10,2)2+g(10,2)3+g(10,2)4+g(10,2)5 g(10,1)=1 g(n,1)=1 関係式 g(10,n)m=f(10-nm、n-1)の関係が成立します。これはno1の人の考えを理解すればわかる。 後はエクセルなどでf、gの表を作っていけ一般的な場合もいくはづですが。

quads
質問者

お礼

No.10でまとめて書かせていただきます。

回答No.7

たびたびの訂正で申し訳ない。 先程の投稿の最終行を下記のように、訂正。 従って、求める答えはq(10,4)=p(10,4)+p(10,3)+p(10,2)+p(10,1)=9+8+5+1=23となる。

quads
質問者

お礼

過去ログに同じ内容がありましたね…。失礼しました。 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=998567 自然数nを分割する方法の総数を算出する式は無いようですが、拡張させたりして考えてみたいと思います。

回答No.6

先程回答したものですが、問題を間違えましたので、再投稿です。 細かい部分は適当に省略しますが、意欲があれば自分でギャップを埋めてください。 自然数n、kに対し関数p、qを次のように定める。 p(n,k):自然数nのちょうどk個の自然数への分割の個数 q(n,k):自然数nのk個以下の自然数への分割の個数 このとき、定義から明らかに下記2式が成り立つ。 q(n,k)=p(n,1)+・・・+p(n,k)---(a) p(n,k)=q(n-k,k)---(b) 従って、求める答えはp(10,4)=p(10,4)+p(10,3)+p(10,2)+p(10,1)=9+8+5+1=23となる。

回答No.5

自然数分割問題であることを 理解されているようなので、話は早いです。 一般に自然数nの4個の整数への分割の個数p(n,4)は p(n,4)={(2n^3+6n^2-9(1-(-1)^n)n+144)/288}で与えられます。 なお、{ }は小数部切捨てとします。 従って、ご質問の答えは、p(10,4)=9となります。

quads
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 この場合の式はどのように導出されたのでしょうか…。 恐れ入ります。 05-06-29 18:55

  • sunasearch
  • ベストアンサー率35% (632/1788)
回答No.4

#1です。いろいろとまちがってすみません。。。 ご指摘の通りです。 計算式の予想は、10個を4つの箱という問題を、 7個を3つの箱 6個を3つの箱 ・・・ 1個を3つの箱 0個を3つの箱 という小さな部分問題に分解してその和を考える。 そして同様の操作を、再帰的に繰り返す形になると思うのですが、うまく定式化できるか不明です。

quads
質問者

お礼

お礼で少し示しましたが、自然数nを自然数の和で表す場合の数について、nと項数の関係式に法則が分かれば代入するだけなのですが。 自然数を自然数の和の形にする方法が何通りあるか。というような問題を、過去に、ある数学掲示板にて考えた記憶があるのですが忘れてしまいました…。 もう少し自力で考えてみます…。 ご存知の方は回答お願いいたします。

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