樹形図とは?かき方と数え方をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

樹形図とは?かき方と数え方をわかりやすく【例題・問題つき】|合格大作戦 数学用語辞典

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樹形図とは

起こりうる場合を、木の枝が分かれるようにかき出した図です。「1 番目は? その次は?」と順に枝分かれさせ、枝の先の数で場合の数をもれなく・重なりなく数えます。A・B・C の 3 人の並び方は、樹形図で 6 通りとわかります。

読み方:じゅけいず/英語:tree diagram/習う学年:小学6年(並べ方と組み合わせ方)・中学2年(確率)

まなぶくん

まなぶくん

並び方を書き出すと、いつも 1 つ足りなかったり、同じのを 2 回書いたりしちゃう…

合格先生

合格先生

それなら樹形図をかこう。「1 番目が A のとき」「B のとき」…と順に枝分かれさせれば、もれも重なりもなく数えられるよ。

この用語のポイント

  • 樹形図 = 場合を枝分かれでかき出す図。枝の先の数が場合の数
  • 決める順番を決め、ABC 順・小さい順にかくともれない
  • 並べる(順番あり)と選ぶ(順番なし)で数がかわる

やさしく言うと

樹形図は、起こりうる場合を、木の枝が分かれるようにかいて、もれなく・重なりなく数えるための図です。「1 番目は?」「その次は?」と、順番に枝分かれさせていきます。

  • 服の組み合わせ:シャツが 3 まい、ズボンが 2 本あると、シャツを決めるたびにズボンが 2 通りずつ分かれます。枝の先を数えると、着方は 3×2=63\times2=6(通り)です。
  • トーナメント表:大会のトーナメント表も、枝が分かれていく形です。ただし向きが逆で、たくさんの枝が 1 つにまとまっていきます。
  • 道順:分かれ道ごとに「右か左か」を選んでいくと、ゴールまでの道すじは枝の先の数だけあります。

A・B・C の 3 人が 1 列に並ぶ並び方を、樹形図にかいてみましょう。

1番目2番目3番目 ABCCBACBBCABACCABCAACBCABBACBAABC 3 × 2 × 1 = 6 通り
1 番目 3 通り → 2 番目 2 通り → 3 番目 1 通り。枝の先が 6 本で、6 通り

まとめると、樹形図は「決める順番を決めて、1 つずつ枝分かれさせる」図です。枝の先(いちばん右)の数が、場合の数になります。

ボードで説明するまなぶくん

まなぶくん

Aから始まる枝を全部かいてから、Bから始まる枝へ。順番にかけば、もれないよ!

樹形図が役立つものと、気をつけたいもの

○ 樹形図が向いている

  • 3 人の並び方(6 通り)
  • コインを 3 回投げる表・裏の出方(8 通り)
  • 4 人から 2 人を選ぶ(6 通り)
  • 0, 1, 2 のカードで 3 けたの整数(4 通り)
  • くじを順に引くときの確率(枝に確率を書く)
  • じゃんけんの手の出し方(2 人で 9 通り)

× 注意が必要

  • さいころ 2 個(36 通り)は、6×6 の表のほうがかきやすい
  • 10 人の並び方(3628800 通り)は図にできない → 計算で求める
  • 選ぶだけなのに AB と BA を両方数える(重なり)
  • A の枝だけ 1 本かき忘れる(もれ)
  • 同じ数字のカードを区別せずに 2 回数える
  • 枝分かれの順番を途中で変えてしまう

樹形図は、場合の数が数十通りくらいまでのときに力を発揮します。それより多いときは、樹形図の「形」からかけ算の式(積の法則)を作って計算します。

図で見る:並べると、選ぶ

A・B・C・D の 4 人から 2 人を選ぶとき、順番を考えるかどうかで数がかわります。

並べる(12 通り) 選ぶだけ(6 通り) ABBACCADDABA ×ABCCBDDBCA ×ACB ×BCDDCDA ×ADB ×BDC ×CDABBACCADDABCCBDDBCDDC 自分より後ろの人だけを枝にすると、重ならない
並べると 12 通り。選ぶだけなら、AB と BA は同じなので 6 通り
ハルちゃん

ハルちゃん

左の樹形図だと 12 通りなのに、どうして右は 6 通りなの?

合格先生

合格先生

「委員長と副委員長」なら AB と BA はちがうけど、「そうじ当番 2 人」なら同じ組だよね。選ぶだけのときは、自分より後ろの人だけに枝をのばすと、重ならずにかけるんだ。

左のように順番を考えるものを並べ方(順列)、右のように順番を考えないものを組み合わせ方(組合せ)といいます。高校では、これを  4P2=12\,{}_4\mathrm{P}_2=12、 4C2=6\,{}_4\mathrm{C}_2=6 と計算します(順列・組合せ)。

じょうずなかき方

  • 決める順番を最初に決める:「1 番目 → 2 番目 → 3 番目」や「百の位 → 十の位 → 一の位」のように、どの順に枝分かれさせるかを決めます。
  • 枝は「小さい順」「ABC 順」に並べる:辞書の順(辞書式)にかくと、もれと重なりに気づきやすくなります。
  • 条件に合わない枝は、早めに切る:3 けたの整数では、百の位に 0 は置けません。その枝は先にかかなくてよいのです。
  • 同じ形のくり返しに気づく:A から始まる枝と B から始まる枝が同じ形なら、1 つだけかいて「× 個数」で数えられます。
百の位十の位一の位 012×21021×120102○20120○021201○10210○012 百の位に 0 は× 3 けたの整数は 4 通り
百の位が 0 の枝は消す。0・1・2 のカードでできる 3 けたの整数は 4 通り

この図の 2 段目以降は、どの枝も「2 通り → 1 通り」の同じ形です。だから、百の位が 1 か 2 の 2 通りに、2×12\times1 をかけて、2×2×1=42\times2\times1=4(通り)と計算でも求められます。

確率の樹形図(枝に確率を書く)

中学 2 年では、樹形図ですべての場合を数えて確率を求めます。高校の数学Aでは、さらに枝に確率を書きこむ使い方も学びます。道すじにそって確率をかけ、ゴールが同じ道すじどうしの確率をたします。

A が引くB が引く 2/5当1/4当2/5 × 1/4 = 2/203/4は2/5 × 3/4 = 6/203/5は2/4当3/5 × 2/4 = 6/202/4は3/5 × 2/4 = 6/20 B が当たる:2/20 + 6/20 = 8/20 = 2/5(A と同じ)
枝の確率をかけて、B が当たる道すじ 2 本をたす。後から引いても 2/5

くじを引いたあともどさないので、2 回目の枝の確率は、1 回目の結果によってかわります。この考え方は条件付き確率につながります。

テスト・入試ではこう出る

樹形図は小学 6 年の「並べ方と組み合わせ方」で習い、中学 2 年の確率、高校の数学A(場合の数と確率)でも使います。中学受験では、カードで整数をつくる問題、代表の選び方、道順、コイン・じゃんけんがよく出ます。高校入試では、樹形図や表で数えて確率を求める問題が定番です。

例題1(カードで偶数をつくる)

1・2・3・4 の 4 枚のカードから 2 枚を並べて 2 けたの整数をつくります。偶数は何通りできますか。

  1. 偶数になるのは、一の位が 2 か 4 のとき。一の位から先に決める樹形図をかく。
  2. 一の位が 2 のとき、十の位は 1・3・4 の 3 通り(12、32、42)。
  3. 一の位が 4 のとき、十の位は 1・2・3 の 3 通り(14、24、34)。

答え 6 通り(12, 14, 24, 32, 34, 42)。2 けたの整数は全部で 4×3=124\times3=12 通りなので、ちょうど半分です。

例題2(確率の樹形図)

当たり 2 本、はずれ 3 本のくじがあります。A が 1 本引き、もどさずに B が 1 本引きます。B が当たる確率を求めなさい。

  1. A が当たる確率は 25\dfrac25、はずれる確率は 35\dfrac35。
  2. A が当たったあと、くじは当たり 1 本・はずれ 3 本なので、B が当たる確率は 14\dfrac14。A がはずれたあとは当たり 2 本・はずれ 2 本なので 24\dfrac24。
  3. それぞれの道すじの確率は、枝の確率をかけて 25×14=220\dfrac25\times\dfrac14=\dfrac2{20}、35×24=620\dfrac35\times\dfrac24=\dfrac6{20}。
  4. この 2 つは同時に起こらないので、たして 220+620=820=25\dfrac2{20}+\dfrac6{20}=\dfrac8{20}=\dfrac25。

答え 25\dfrac25。先に引いても後に引いても、当たる確率は同じです。

ひらめいたハルちゃん

ハルちゃん

偶数なら一の位から決める! 条件のきびしいところから枝分かれさせると楽だね。

まちがえやすい点

腕でバツを作る合格先生

合格先生

選ぶだけのときに AB と BA を両方数えないように! 並べるのか選ぶのか、まず確かめよう。

  • 選ぶだけなのに、順番つきで数える:4 人から 2 人の当番を選ぶのに、AB と BA を別に数えて 12 通りとするまちがいです。順番を考えないなら 6 通りです。問題文が「並べる」か「選ぶ」かを確かめましょう。
  • 枝のかきもれ:思いついた順にかくと、どこかがぬけます。「A から始まるもの」を全部かいてから「B から始まるもの」へ、と決まった順にかきます。
  • 0 を百の位に置く:0・1・2 で 3 けたの整数を 6 通りとするまちがいです。012 は 3 けたの整数ではありません。
  • 同様に確からしくないものを枝にする:コイン 2 回を「表 0 回・1 回・2 回」の 3 本の枝にすると、確率をまちがえます。枝は「1 回目 表・裏 → 2 回目 表・裏」のように、1 回ずつ分けてかきます。
  • もどさないくじで、2 回目も同じ確率にする:1 本目を引いたあとは、くじの本数も当たりの本数もかわります。枝ごとに残りの本数を数えなおします。

ことばの由来

樹形図は「樹(き)の形をした図」という意味です。幹から枝が分かれ、その先でまた枝が分かれる様子にたとえた名前です。英語でも tree diagram(ツリー ダイアグラム、木の図)といいます。家族のつながりを表す「家系図」も、英語では family tree といい、同じように木にたとえています。

ミニ問題

問題1 A・B・C・D の 4 人でリレーの走る順番を決めます。A が 1 番目に走る順番は何通りありますか。

答えと解き方を見る

6 通りです。1 番目は A に決まっているので、残りの B・C・D の 3 人の並び方を数えます。樹形図をかくと、2 番目が 3 通り、3 番目が 2 通り、4 番目が 1 通りで、3×2×1=63\times2\times1=6(通り)。ABCD、ABDC、ACBD、ACDB、ADBC、ADCB です。

問題2 A・B・C・D の 4 人から、そうじ当番を 2 人選びます。選び方は何通りありますか。

答えと解き方を見る

6 通りです。AB、AC、AD、BC、BD、CD。そうじ当番は「どちらが先か」を考えないので、AB と BA は同じ選び方です。並べる場合の 12 通りを、そのまま答えにしないように気をつけましょう(2 人の並べ方 2 通りずつで、12÷2=612\div2=6)。

問題3 まなぶくんとハルちゃんが 1 回じゃんけんをします。あいこになる確率を求めましょう。

答えと解き方を見る

13\dfrac13 です。

  1. まなぶくんの出し方 3 通りそれぞれに、ハルちゃんの出し方が 3 通りあるので、全部で 3×3=93\times3=9(通り)。
  2. あいこは(グー,グー)(チョキ,チョキ)(パー,パー)の 3 通り。
  3. 確率は 39=13\dfrac39=\dfrac13。

「勝ち・負け・あいこの 3 通りだから 13\dfrac13」は、たまたま答えが同じになるだけで、考え方としてはまちがいです。3 つの結果が同じくらい起こりやすい(同様に確からしい)かを確かめずに分母にしているからです。樹形図や表で、2 人の手の出し方 9 通りまで分けて数えましょう。

関連する公式・用語

公式辞典で、くわしい証明と例題を見る

あわせて覚えたい用語

よくある質問

樹形図とは何ですか?

起こりうる場合を、木の枝が分かれるようにかき出した図です。枝の先の数を数えると、場合の数がわかります。

樹形図をもれなくかくコツは?

決める順番を最初に決め、ABC順や小さい順に枝をかくことです。Aから始まる枝を全部かいてから、Bに進みます。

並べ方と選び方で樹形図はどうちがいますか?

並べ方は順番を考えるので、ABとBAを別にかきます。選び方は順番を考えないので、自分より後ろの人だけに枝をのばします。

樹形図と表はどう使い分けますか?

さいころ2個やじゃんけんのように2つのものの組み合わせは表が便利です。3回以上続くものや、条件で枝が変わるものは樹形図が便利です。

樹形図で確率を求めるには?

同様に確からしい枝の先を数えて、全体の数でわります。高校では枝に確率を書き、道すじにそってかけ算をする方法も使います。

樹形図は何年生で習いますか?

小学6年の並べ方と組み合わせ方で習います。中学2年の確率や、高校の数学Aでも使います。

出典・参考

  • 文部科学省「小学校学習指導要領(平成29年告示)解説 算数編」第6学年 D データの活用(起こり得る場合)
  • 文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)解説 数学編」第2学年 D データの活用(確率)
  • 文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 数学編」数学A(場合の数と確率)

最終更新:2026年10月13日/作成:大学受験合格大作戦