13C4(13 個から 4 個を選ぶ組合せ)
計算式
13 個から 4 個を選ぶ場合の数は、13! を r! と (n−r)! で割ることで求まります。
分子の 13 × 12 × 11 × 10 は 13 個の中から 4 個を「順番付きで」選ぶ場合の数(= P(13, 4))。それを「並び順を区別しないために」4! で割ると、純粋に「どの 4 個を選んだか」だけを数えた値になります。
参考:順列 P(13, 4) = 17,160(並べ方を区別する)。組合せはそれを 4! = 24 で割ったもの。
対称性:選ぶ側と選ばない側
「13 個から 4 個を選ぶ」と「13 個から 9 個を選ぶ」は、選んだ側と選ばなかった側を入れ替えれば 1 対 1 に対応します。だから場合の数は等しくなります。
たとえば「選ぶ 4 個」を決めれば、自動的に「選ばない 9 個」も決まる——どちらの視点で数えても答えは同じになります。
対称ペア:C(13, 9) のページへ。
パスカルの三角形での位置
パスカルの三角形では、各セルが「真上の 2 つのセルの和」になっています。13 行 4 列目の C(13, 4) は、その真上の C(12, 3) と C(12, 4) を足したもの。
真上のセル:C(12, 3) = 220、C(12, 4) = 495(12 行目)
図で確かめる
13 個の中から 4 個を選ぶ代表的な 1 つを示しました。実際には全部で 715 通りの選び方があります。
13 個から 4 個を選ぶことと、13 個から 9 個を選ぶ(残りの 9 個を「選ばない側」に回す)ことは、選択と非選択を入れ替えれば完全に同じ場合の数です——どちらの視点でも C(13, 4) = C(13, 9) = 715。組合せの本質は「どの 4 個か」ではなく「全体を 2 つに分ける分け方」だと気づくと、この対称性の自然さが見えてきます。同じ場合の数を、分子の式 13!/(4!·9!) の中で r! と (n-r)! が対称に現れることからも確認できます。