あるお店では毎年正月には福袋を売り出します。
今年も売り出しに備えて福袋を作らねばなりません。
福袋作りの条件は,例年同様次の通りです。
(1) 福袋には必ず1つ以上の商品を入れる。
(2) 中身がそっくり同じ福袋は作らない。
(3) 1つの福袋に同一商品を複数入れない。
(4) 福袋のために用意した商品は必ずいずれかの福袋に入れる。
福袋の中身としてN種類の商品をN個ずつ用意しました。
すべての福袋の組合せは何通りあるでしょうか?
商品の種類を A,B,C,… で,福袋の袋を[ ]で表し、例を示します。
ただし,各福袋の順序も福袋内の各商品の順序も問題にしません。
●N=2 の時は、後にも先にも次の1通りです。
福袋が3つ
[A]+[B]+[A+B]
●N=3 の時は、以下の5通りです。
福袋が6つの時
[A]+[B]+[C]+[B+C]+[C+A]+[A+B]
福袋が5つの時
[B]+[C]+[C+A]+[A+B]+[A+B+C]
[C]+[A]+[A+B]+[B+C]+[A+B+C]
[A]+[B]+[B+C]+[C+A]+[A+B+C]
福袋が4つの時
[B+C]+[C+A]+[A+B]+[A+B+C]
【問題】
Nが 4,5,6,7 の時は、すべての福袋の組合せは何通りあるでしょうか?
また、任意の自然数Nにおいて、すべての福袋の組合せは何通りあるでしょうか?
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