担当受講生の学校の定期テストで出題された問題の解説です。
この問題に関しては、YAHOO知恵袋などの質問サイトでも解説が多く載せられているのでそちらを見ていただいてもよいのではないかと思いましたが、受講生の一大事ですので私も理解を深めるために解説を書き残すことにしました。
【問題】
equationのすべての文字を使って順列を作る。この時、t、i、o、nがこの順番のまま並ぶ並び方は何通りあるか。
<考え方>
使用する文字は8文字あります。
文字が入る箱を8個用意します。
□□□□□□□□
簡単に考えるならば、この8個の箱に、t、i、o、nがどのように入るか、を考えるだけです。
例えば、
□t□i□o□n
みたいな感じです。
よって、8個の箱から4つの箱を選び出す、という考え方になります。
しかし、先ほどの例で注意すべきなのは
□t□i□o□n
もあれば、同じ位置に
□i□n□t□o
という順に並ぶ場合もあります。
つまり、選んだ4つの箱にt、i、o、nの文字が並ぶ並び方は4!=24通りあります。
8つの中から4つを選び出すのは8P4ですが、これではt、i、o、nの文字が並ぶ並び方は4!=24通り存在します。
そこで、24通りある並び方を1通りだけに絞りたいので、8P4÷4!にします。
つまり8C4になります。
これでt、i、o、nの文字が並ぶ並び方が確定しました。
しかしこれで終わりではありません。
□t□i□o□n
の残っている□にはe、q、u、aの4文字が入ります。
このe、q、u、aの4文字は、どの順番に並べても問題はありませんね。
だから4!=24通りの並び方がになります。
これで考える事象がすべて出そろいました。
t、i、o、nの文字が並ぶ並び方が8C4=8P4÷4!で、e、q、u、aの4文字が並ぶ並び方が4!=24通りになります。
8P4÷4!×4!=8P4となります。
<<答え>>
8×7×6×5=56×30=1680通り
以上で解説を終わります。