組み合わせの公式

公式:combination formula

$n$ 個の要素から順序を考慮せずに $k$ 個を選ぶ方法の数は,\[\binom{n}{k} = \frac{n!}{k!(n-k)!}\]となる.

ここで,$n$ は全体の要素数,$k$ は選択する要素数である.

導出

まず, $n$ 個から $k$ 個を順序を考慮して選ぶ方法(順列)を考える.\[P(n,k) = n \times (n-1) \times (n-2) \times \cdots \times (n-k+1) = \frac{n!}{(n-k)!}\]しかし,この順列には同じ $k$ 個の要素を並べ替えた重複が含まれている.$k$ 個の要素の並べ方の数は $k!$ である.したがって,重複を除くために順列の数を $k!$ で割る.\[\binom{n}{k} = \frac{P(n,k)}{k!} = \frac{n!}{k!(n-k)!}\]

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