順列の本質
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2019.09.18


  m 人 が 1 列に並べられた n 個 の椅子に座る、 すべての場合の数は、 通り です。 今回は、 順列 : の由来について考えます。 そして、 順列 : よりも、 組み合わせ : のほうが先に出来たということを申し上げたいと思います。

  の原型は、 です。 つまり、 m 人 が 1 列に並べられた m 個 の椅子に座る、 すべての場合の数です。 それは m! 通り です。 順列 : は m! が原点となっています。

  m! の次に誕生したのは、 m 人 の中から n 人 を選択する、 すべての場合の数です。 それは、 組み合わせ : 通り です。 m 人 を n 人 と ( m − n )人 の2つのグループに分け、 それぞれのグループでの順列の原型を考えます。 すると、 それらは次のようになります。
     通り
    n! 通り
    ( m − n )! 通り
そして、 これら3つを掛け合わせたものが、 m! 通り になっているという次の式が誕生します。
     × n! × ( m − n )!  = m!
したがって、 次の定義が誕生します。
    

最後に、 順列 : の定義が誕生します。 それは、 次の式です。
    
したがって、
    

一般的には、 次の式が頻回に使われています。
    
しかし、 元々は、 の式であり、 の式なのです。