第75回 問題 (5月6日〜6月4日) (中学生の範囲で解ける問題です)
0、1、1、2、2、3、3 の7つの数字を並べて7桁の自然数を作ります。すべての数の平均値はいくらになるでしょうか。
解答1
0が先頭でもよいものとしてすべての並べ方は 7!/2!2!2!=630通り
0が先頭の並べ方は6!/2!2!2!=90通り
先頭の数の平均は (1+2+3)/3=2
1の位は 0であるときが6!/2!2!2!=90通り そのほかの数は (630-90)/3=150通り
1の位の平均は (1+2+3)*150/540=5/3
他の位も同じ
よって 2000000+5/3*111111=2185185
解答2
0が先頭でもよいものとして 各位に0でない数字が630/7*2=180回ずつ出現するので 合計は (1+2+3)*180*1111111=1199999880
0が先頭であるときは 各位に0でない数字が90/3=30回ずつ出現するので 合計は (1+2+3)*30*111111=19999980
よって平均は (1199999880-19999980)/540=1179999900/540=2185185