順列の公式 nPrをいつ使う? n と r の決め方・典型問題までまとめて解決!
順列の公式って
ですよね。
でも、問題を解こうとすると…
- nとrの決め方がよく分からなくなる
- 「全部並べる」と「一部だけ並べる」がごちゃごちゃになる
- 数字の並べ替えで0が入るとミスしがち
定期テストや共通テストの問題で、順列を使う場面が出るたびに手が止まります。
順列の公式の覚え方と、使い分けのコツを教えてください!
こんにちは。いただいた質問、まさに「場合の数」でつまずきやすいポイントです。順列は公式を暗記するだけだと、いざ問題で n と r を選べず止まりやすいんです。
こんにちは。いただいた質問、まさに「場合の数」でつまずきやすいポイントです。順列は公式を暗記するだけだと、いざ問題で n と r を選べず止まりやすいんです。
そこでこの記事では、まず
- 順列の公式を“1分で思い出せる形”に整理して
- nとrを迷わず決めるコツをつかみ
- 最後にテストによく出るタイプ(数字・条件付き)までつなげます
「公式は知ってるのに解けない…」を今日で終わらせましょう!
【質問の確認】今回のポイントはここ!
あなたの悩みは、まとめると次の3つです。
- 1. 順列の公式(
)の形は分かるけど、自信がない - 2. 問題文から n(候補数)と r(並べる数)を決められない
- 3. 0が入る、条件が付く…などで、急にミスが増える
このあと解説で、①②③を順番に解決していきますね。
まずはここだけ!順列の公式まとめ(超重要)
順列は、ひとことで言うと「順番を区別して並べる」ときに使います。
表:順列の基本(テストで最優先)
| やりたいこと | 公式 | ひとことで言うと |
|---|---|---|
| n個からr個を選んで並べる | ![]() |
先頭から席を埋める |
| n個を全部並べる | n! | 全員を並べる |
そして、
は次の2つの形で表せます。


この「~で並べる形」が分かると、n と r の決め方も一気に楽になります。
【結論】nとrは「席の数」で決める!30秒判断フロー
順列の最大のコツはこれです。
- n = 選べる候補の数
- r = 実際に並べる(決める)数=席の数
公式を思い出すより先に、「何席ぶん決める問題か?」を見ると迷いにくくなります。
まずは30秒で決まる!順列チェック(判断フロー)
次の順でチェックすると、ほぼ迷いません。
-
1. 順番が変わると別物?
→ YESなら「順列」を考える -
2. 全部を並べる?
→ YESなら n! -
3. 一部だけ並べる?
→ YESなら
-
4. 条件がある?(先頭0禁止、偶数、隣り合う…)
→ 条件を先に固定してから数える
「nとr」を決める練習(ここが一番大事)
よく出る言い方を、テンプレにしておきましょう。
表:nとrの決め方テンプレ
| 問題の言い方 | n(候補) | r(席の数) | 使う式 |
|---|---|---|---|
| 6人から3人を順に並べる | 6 | 3 | 6P3 |
| A〜Eの5人を並べる | 5 | 5 | 5! |
| 0〜9で4桁を作る(条件なし) | 10 | 4 | 10P4(※先頭0がOKなら) |
ポイントは、rはいつも“何個決めるか”です。
「3人を並べる」なら3席、「4桁を作る」なら4席、と考えると自然に決まります。
ここで一度、超ミニ例で確認!
-
「7人から2人を選んで、前から順に並べる」
→ 候補は7人(n = 7)、並べるのは2人(r = 2)なので 7P2 -
「7人を一列に並べる」
→ 全部並べる(r = 7)なので 7!
【解説】数字の並べ替えは「先頭 or 末尾」を先に固定すると勝てる
数字の並べ替えでミスが増える理由はシンプルです。
条件を無視していきなり nPr を当てはめると、数えすぎたり数え漏れたりしやすいからです。
ここでは、定期テストでよく出る2パターンを整理します。
パターン① 先頭が0禁止(4桁の整数など)
「0〜9の数字を使って4桁の整数」では、先頭が0だと整数になりません。
だから、先頭だけは特別扱いします。
解き方の型(先頭0禁止)
- 1. 先頭(千の位)を決める:0以外から選ぶ
- 2. 残りの桁を順列で並べる:残った候補を上から埋める
表:先頭0禁止の処理
| どこを固定? | 候補 | その後どうする? |
|---|---|---|
| 先頭(千の位) | 0以外の9通り | 残りは「残った9個から3個を並べる」 |
例(考え方だけ先に)
0〜9の数字を重複なく使って4桁の整数を作る(先頭0不可)。
- 先頭:1〜9の9通り
- 残り3桁:残った9個から3個を並べる → 9P3
よって 9 × 9P3通り、という形になります。
ここで10P4としてしまうのが、いちばん多いミスです。
先頭0の並びも数えてしまうので、答えが大きくズレます。
パターン② 「偶数になる」=末尾(1の位)を固定
偶数という条件は、実はとても親切です。偶数かどうかは1の位だけで決まるので、最後を先に決めればOKです。
解き方の型(偶数条件)
- 1. 1の位(末尾)を偶数から選ぶ
- 2. 残りの桁を順列で並べる
偶数の候補は0,2,4,6,8の5つですが、ここで注意が1つあります。
先頭0禁止とセットのときは、0を末尾に置く場合と置かない場合で、先頭の候補数が変わることがあるんです。
そこで、ミスを減らすために次のチェックを入れます。
表:偶数条件のチェックポイント
| 条件 | まず固定する桁 | 次に気をつけること |
|---|---|---|
| 偶数 | 末尾(1の位) | 0を使ったとき、先頭候補が変わらないか |
| 先頭0禁止 | 先頭(千の位) | 0を先頭にしない |
【ここまでのミニまとめ】数字問題はこの2手で安定!
- 先頭0禁止 → 先頭を先に固定してから、残りを並べる
- 偶数条件 → 末尾を先に固定してから、残りを並べる
条件付きの並べ方は「固定してから数える」で一気に楽になる
「隣り合う」「交互に並ぶ」「両端にくる」みたいな条件が出ると、急に難しく感じますよね。
でも実は、順列の条件問題はほとんどが次の方針で解けます。
- まず 条件を満たす形を作って固定
- あとは 残りを順列(または階乗)で数える
ここでは、定期テストで頻出の3パターンを紹介します。
パターン① 隣り合う(ブロック化)
AとBが隣り合う、のような条件は くっつけて1つにするのが鉄板です。
考え方
- 「AB」を1つのかたまり(ブロック)として扱う
- そのブロックと残りを並べる
- 最後に、ブロックの中の並び(ABかBAか)も忘れず数える
表:隣り合う問題の処理
| 手順 | やること | 何通り?(例:A,B,C,D,E でAとBが隣) |
|---|---|---|
| 1 | ABを1つのブロックにする | ブロック+CDEで計4つ |
| 2 | 4つを並べる | 4! |
| 3 | ブロック内を並べる | 2通り(AB/BA) |
よって答えは 4! × 2 になります。
パターン② 交互に並ぶ(枠を作る)
「男子と女子が交互」みたいな問題は、先に“枠(場所)”を作ると整理できます。
考え方
- 1. まず人数が多い側を並べる
- 2. その間にできるスキマ(枠)にもう一方を入れる
- 3. 入れ方は順列で数える
ミスしがちなポイント
- 交互にするには、人数差が大きいと不可能な場合がある
- まず「並べられる条件か」を確認すると安全です
パターン③ 両端が決まる(端から固定)
「両端にAとBがくる」「端は必ずC」など、端に条件があるときは 端を先に決めると簡単になります。
考え方
- 端の2席を先に埋める(順番も数える)
- 残りを並べる
表:両端固定の処理(例:A,B,C,D,E で両端がAとB)
| どこを先に決める? | 何通り? | 残りは? |
|---|---|---|
| 左右の両端 | 2通り(AB/BA) | 残り3人を並べる→3! |
よって答えは 2 × 3! です。
【ここまでのミニまとめ】条件問題の合言葉はこれ!
- 隣り合う → ブロック化
- 交互 → 枠を作って入れる
- 両端 → 端を先に固定
【例題で確認】順列の公式が使えるようになる5問
ここからは「問題を見た瞬間に、nとrが決まる」ことを目標に、よく出る例題を5つやります。
どの問題も、考え方は同じです。
- まずどこを決める問題か(席の数- r)を見る
- 条件があれば 固定してから数える
例題1(基本)6人から3人を順に並べる
問題:6人A〜Fから3人を選び、前から順に並べる並べ方は何通り?
どこがnとr?
- n:候補は6人
- r:並べるのは3人(3席)
式
6P3
答え
- 6 × 5 × 4 = 120通り
例題2(基本)7冊を1列に並べる
問題:異なる7冊の本を1列に並べる並べ方は何通り?
- 全部並べるので「順列」より階乗が楽
式
7!
答え
- 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 5040通り
例題3(頻出)0〜9で4桁の整数(先頭0不可)
問題:0〜9の数字を重複なく使って4桁の整数を作る(先頭は0以外)。何通り?
まず固定するところ
- 先頭(千の位)は0にできない
手順
- 1. 先頭:1〜9から選ぶ → 9通り
- 2. 残り3桁:残った9個から3個を並べる → 9P3
式
9 × 9P3
答え
- 9 × (9 × 8 × 7) = 9 × 504 = 4536通り
例題4(頻出)0〜9で4桁の偶数(先頭0不可)
問題:0〜9の数字を重複なく使って4桁の偶数を作る(先頭0不可)。何通り?
偶数は「末尾(1の位)が偶数」で決まるので、末尾を先に固定します。
ただし、末尾が0かどうかで条件が少し変わるので、場合分けが安全です。
場合分け
- 偶数の候補:0,2,4,6,8
表:場合分けの整理
| 末尾 | 末尾の選び方 | 先頭(千の位)の候補 | 残り2桁の並べ方 | 通り数 |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 1通り | 1〜9の9通り |
残り8個から2個を並べる → 8P2 |
9 × 8P2 |
| 2,4,6,8 | 4通り |
0以外で末尾以外 → 8通り |
残り8個から2個を並べる → 8P2 |
4 × 8 × 8P2 |
計算
8P2 = 8 × 7 = 56
末尾0:9 × 56 = 504
末尾2,4,6,8:4 × 8 × 56 = 1792
答え
- 504 + 1792 = 2296通り
例題5(定期テスト頻出)AとBが隣り合う
問題:A,B,C,D,Eを1列に並べる。AとBが隣り合う並べ方は何通り?
まず固定するところ
- AとBをブロック化(ABを1つのかたまり)
手順
- 1. ABを1ブロックとみて、(AB),C,D,E の4つを並べる → 4!
- 2. ブロック内は AB / BA の2通り → × 2
式
4! × 2
答え
24 × 2 = 48通り
【この5問で身につくこと】
- 基本は「n = 候補」「r = 席の数」で決める
- 数字問題は「先頭 or 末尾」を固定してから数える
- 条件付きは「ブロック化/枠/端固定」で整理できる
【アドバイス】順列の“あるあるミス”は3つだけ!ここを直せば点が伸びる
例題が解けても、テスト本番で落としやすいのは「考え方」ではなく、ちょっとした見落としです。
順列の失点パターンは、だいたい次の3つに集約できます。
ミス① nとrが逆になる(候補と席が入れ替わる)
よくある状況
- 「6人から3人を並べる」なのに、3P6のような形にしてしまう
直し方(チェックの合言葉)
- r = 席の数(実際に決める数)
- n = 候補の数(選べる人数・数字の種類)
ワンポイント
- 問題文に「3人」「4桁」のように“決める個数”が出てきたら、それがまず r です。
ミス② 条件を無視していきなりnPrにする
よくある状況
- 「4桁の整数(先頭0不可)」を、10P4としてしまう
- 「偶数」を意識せず、最後を固定しない
直し方(チェックの合言葉)
-
条件があるときは、必ず
- 1. 固定できる桁(先頭・末尾・端)を先に決める
-
2. 残りを順列で数える
の順にします。
表:条件が出たときの最短対応
| 条件の言葉 | まず固定する場所 | ねらい |
|---|---|---|
| 先頭0不可 | 先頭 | 0を除外して数えすぎ防止 |
| 偶数 | 末尾 | 偶数条件を一発で反映 |
| 両端 | 端 | 条件を先に満たしてから並べる |
| 隣り合う | ブロック | くっつけて数える |
ミス③ 「全部並べるのに nPr」を使って計算が崩れる
よくある状況
- 全部並べる問題で、わざわざ nPn を書いて混乱する
- 階乗の約分をミスして時間を溶かす
直し方(チェックの合言葉)
- 全部なら 迷わず n!
- 一部なら nPr
表:式選びの最短ルール
| 状況 | 使う式 | 見分ける言葉 |
|---|---|---|
| 全部並べる | n! | 「全員」「全部」「n個を並べる」 |
| 一部だけ | nPr | 「n個からr個」「r人を並べる」 |
【最後にひとこと】迷ったら“積の形”に戻ろう
順列は、式よりも「先頭から席を埋める」イメージが強い単元です。
迷ったら、いきなり階乗にせず
n × (n − 1)× … × (n − r + 1)
の形に戻すと、今どこまで数えているかが見えやすくなります。
まとめ:順列の公式は「席の数」と「固定→残り」で解けるようになる
- 順列は 順番が変わると別物になるときに使う
- n = 候補の数、r = 並べる数(席の数)と決めると迷いにくい
- 一部を並べるときは nPr = n × (n - 1)× … ×(n - r + 1)(必要なら階乗形へ)
- 全部を並べる問題は n! を使うと計算が安定する
- 数字の並べ替えは 先頭0禁止→先頭固定、偶数→末尾固定が鉄則
- 条件付きは 隣り合う→ブロック化、交互→枠を作る、両端→端から固定で整理できる
- 迷ったら「条件を先に満たす部分を固定してから、残りを順列」で数える
順列は、理解できても 演習量が足りないと本番でミスが残りやすい単元です。
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